BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HOÀNG TÚ ỨNG DỤNG TỪ THỦY ĐỘNG LỰC TRONG HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ VI ĐIỆN CƠ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o - LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ HOÀNG TÚ ỨNG DỤNG TỪ THỦY ĐỘNG LỰC TRONG HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ VI ĐIỆN CƠ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa học: TS LÊ CHÍ KIÊN Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: LÊ HOÀNG TÚ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 04 – 02 - 1986 Nơi sinh: Bảo Sanh – Giồng Trôm Quê quán: Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Số 9, đường 11, Khu phố 3, Linh Trung, Thủ Đức, Tp HCM Điện thoại quan: Điện thoại riêng: 0937015230 Fax: E-mail: tuhoangle045@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Bậc nghề bậc 3/7: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2004 đến 9/2006 Nơi học (trường, thành phố): Trung Học Kỹ Thuật Thực Hành Ngành học: Điện Tử Đại học: Hệ đào tạo: Liên thông đại học Thời gian đào tạo từ 10/2007 đến 1/2011 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật Điện – Điện tử Cao học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2012 đến 1/2014 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật Điện Tên Luận văn tốt nghiệp: Ứng dụng từ thủy động lực vào hệ thống công nghệ vi điện Người hướng dẫn: TS Lê Chí Kiên Trình độ ngoại ngữ: Tiếng Anh trình độ B1 Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: Bằng nghề bậc 3/7 Kỹ Sư Điện - Điện Tử, cấp Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh Trung Học Kỹ Thuật Thực Hành i III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Từ 01/2011 đến Nơi công tác Trường Đh Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Công việc đảm nhiệm Đi học Ngày 18 tháng năm 2015 Ngƣời khai ký tên LÊ HOÀNG TÚ ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp HCM, ngày tháng năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) Lê Hoàng Tú iii LỜI CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh tận tình truyền đạt, trang bị kiến thức khoa học kỹ thuật quý giá cho trình học Cao học trường Đặc biệt xin chân thành cảm ơn đến Thầy TS Lê Chí Kiên người tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm giúp đỡ để hoàn thành tốt Luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, quan, đồng nghiệp bạn bè giúp đỡ cho nhiều, tạo cho niềm tin nổ lực cố gắng để hoàn thành Luận văn Xin chân thành cảm ơn ! Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Học viên thực Lê Hoàng Tú iv TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, mô trạng thái ổn định, không nén dòng chảy thành lớp tiến hành bơm từ thủy động lực (MHD) Nghiên cứu tập trung vào dự đoán hiệu suất dòng chảy vi bơm MHD Để đạt điều đó, mô hình phân tích dựa trạng thái ổn định, lý thuyết dòng chảy thành lớp không nén phát triển đầy đủ cung cấp để phân tích đặc trưng dòng chảy với kích thước vô hướng khác ống dẫn kênh Bằng cách chuyển đổi lực Lorentz tương tác dòng điện, thông lượng từ thông áp suất phương trình mômen, phương trình chi phối chuyển đổi thành phương trình Poisson cho giải pháp phân tích Hơn nữa, khái niệm mạch dòng tương tự hệ thống nhiệt vấn đề dẫn truyền đề xuất nghiên cứu Cách dễ dàng để giải vấn đề hình thành thông qua việc thiết lập mạch dòng v ABSTRACT In the present study, simulation of steady state, incompressible and fully developed laminar flow has been conducted in a magneto hydrodynamic (MHD) pump This study is focused on the prediction of pumping performance in MHD flow To reach it, an analytic model based on the steady state, incompressible and fully developed laminar flow theory will be provided to analyze the flow characteristic with different scalar dimensions in duct channel By converting the Lorentz forces which is interacted by electric current and magnetic flux into hydrostatic pressure gradient in the moment equations, the governing equations can be transformed into Poisson equation which makes the analytic solution possible Furthermore, the concept of flow circuit which is similar to the thermal network in conduction problem will be also proposed in this study An easier way to solve the problem could be formulated through the set up of flow circuit vi MỤC LỤC Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân Lời cam đoan Lời cảm tạ Tóm tắt Mục lục Danh sách từ viết tắt ký hiệu khoa học Danh sách hình Danh sách bảng Chƣơng TỔNG QUAN TRANG i iii iv v vii x xiii xv 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nước công bố 1.1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu 1.1.2 Lý chọn đề tài 1.1.3 Các kết nghiên cứu nước 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Giá trị thực tiễn 1.7 Điểm đề tài 1.8 Bố cục Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1.Vật lý MHD 10 2.1.1 Nguyên lý làm việc máy phát điện MHD 10 2.1.2 Hỗn hợp khí làm việc máy phát MHD 12 2.2 Nguyên lý dòng vi bơm MHD 16 2.2.1 Nguyên lý dòng DC vi bơm MHD vii 16 2.2.2.Nguyên lý chuyển AC vi bơm MHD 17 2.2.3.Sự chuyển động điện tích từ trường 18 2.2.4.Nguyên tắc hoạt động vi bơm MHD 19 Chƣơng PHÂN TÍCH CƠ BẢN 21 3.1.Phương pháp phân tích 21 3.1.1.Lý thuyết điện từ 23 3.1.2 Phương trình điều khiển 28 3.2 Mạch dòng 30 Chƣơng KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG MATHLAB 33 4.1 Mô lưu lượng Q theo dòng điện I theo dạng hình học 33 4.1.1 Mô lưu lượng Q theo dòng điện I 33 4.1.2 Mô lưu lượng Q theo dạng hình học kênh dẫn 34 4.2 Giao diện chương trình mô ảnh hưởng hình học, vận tốc, sức cản dòng chảy, lưu lượng tiết diện kênh 38 4.2.1 Giao diện chương trình mô 39 4.2.2 Ảnh hưởng hình học 40 4.2.2.1 Ảnh hưởng hình học chiều cao thay đổi với chiều rộng cố định 40 4.2.2.2 Ảnh hưởng hình học chiều rộng thay đổi với chiều cao cố định 42 4.2.2.3 Ảnh hưởng hình học chiều rộng chiều cao thay đổi 4.2.3 Sức cản dòng chảy 45 46 4.2.3.1 Sức cản dòng chảy chiều cao thay đổi với chiều rộng cố định 46 4.2.3.2 Sức cản dòng chảy chiều rộng thay đổi với chiều cao cố định 48 4.2.3.3 Ảnh hưởng sức cản dòng R chiều rộng chiều cao thay đổi 50 4.2.4 Lưu lượng dòng chảy 51 4.2.4.1 Ảnh hưởng lưu lượng dòng chảy chiều cao thay đổi với chiều rộng cố định 51 4.2.4.2 Ảnh hưởng lưu lượng dòng chảy chiều rộng thay đổi với chiều cao cố định 52 4.2.4.3 Ảnh hưởng lưu lượng dòng chiều rộng chiều cao thay đổi viii 53 Luận văn thạc sĩ Tài Liệu Tham Khảo Rate Nanomanufacturing, Northeastern University, Boston, MA, USA Mechanical and Industrial Engineering Department, Northeastern University, Boston, MA, USA [18] Nume rical Computation of Fluid Flow in a Magnetohydrodynamic Micropump by H M DUWAIR I, Un versity of Jordan, Mechanical Eng neering Department 2007 [19] Richard J Rosa “Magnetohydrodynamic Energy Conversion” copyright 1987 by hemisphere publishing coporation, Printed in USA, 234 pages HVTH: Lê Hoàng Tú 60 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô CHƢƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG (Viết Matlab)  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ lƣu lƣợng Q chảy kênh dẫn dòng điện I ( Hình 4.1) %Do thi luu luong Q theo dong dien I B=0.02;%Tu truong kenh dan W=0.003;%Chieu rong kenh dan h=0.007;%Chieu cao kenh dan t=0.0006;%Do nhot chat long kenh dan L=0.08;%Chieu dai cua kenh dan I=0.1:0.5:1.3;%Cuong dong dien bien thien Q=(I.*B.*W^3*h.^2)/(8.*t.*L.*(W+h).^2);%Luu luong Q chay kenh dan plot(I,Q); grid on; xlabel('I[A]') ylabel('Luu luong Q[L/s]') title('Do thi luu luong Q theo dong dien I')  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng hình học kênh hình chữ nhật function varargout = mophong(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, 'gui_Singleton', gui_Singleton, 'gui_OpeningFcn', @mophong_OpeningFcn, 'gui_OutputFcn', @mophong_OutputFcn, 'gui_LayoutFcn', [] , 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end function mophong_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject; guidata(hObject, handles); function varargout = mophong_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output; % phan tren lap GUI thi se tu tao function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) close % dong cua so chuong trinh % ham pushbutton1_Callback la ham cua nut close tren giao dien function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) HVTH: Lê Hoàng Tú 61 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô % pushbutton2_Callback la chuong trinh chay nut Change Depth cua Average Velocity Factor  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn hệ số vận tốc trung bình với chiều cao thay đổi ( Hình 4.11) str=get(handles.popupmenu3,'string'); val=get(handles.popupmenu3,'value'); % dùng để chọn mô theo Y hay V switch str{val} case 'Y' k=1; for i=0.1:0.1:4 % lenh for cho bien i chay tu 0.1 toi voi buoc nhay 0.1, co nghia la chay i=0.1,i=0.2,i=0.3 i=4, voi i chinh la chieu cao,de tim van toc trung binh b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5;% b chinh la ham tanh,no dung de tinh tong voi m la so le, chay tu 1,3,5 toi vo cung, chon 5000 la vo cung end % tinh duoc b la tong cua ham c=1-192*i*b/pi^5; % c la gia tri dau ngoac vuong 3.32 y(k)=c*i; % y chinh la hệ số trung binh k=k+1;% bien k dung de luu tung gia tri ,co nghia la voi moi gia tri chieu cao thi se co gia tri he so va tat ca cac gia tri he so duoc luu y if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end % dung x de luu gia tri cua chieu cao end axes(handles.axes1);% phan de hien thi hinh mo phong plot(x,y,'-b*');% ve thi grid on % ve luoi xlabel('Chieu cao [mm]');% chu thich cot X ylabel('Y'); % chu thich cot Y title('He so trung binh Y chieu cao thay doi')% chu thich chung  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc dòng chảy với chiều cao thay đổi ( Hình 4.12) case 'V' k=1; for i=0.1:0.1:4 % lenh for cho bien i chay tu 0.1 toi voi buoc nhay 0.1, co nghia la chay i=0.1,i=0.2,i=0.3 i=4, voi i chinh la chieu cao,de tim van toc b=0; c=0; HVTH: Lê Hoàng Tú 62 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5;% b chinh la ham tanh,no dung de tinh tong voi m la so le, chay tu 1,3,5 toi vo cung, chon 5000 la vo cung end % tinh duoc b la tong cua ham c=1-192*i*b/pi^5; % c la gia tri dau ngoac vuong y(k)=0.0987*c*i; % y chinh la van toc k=k+1;% bien k dung de luu tung gia tri ,co nghia la voi moi gia tri chieu cao thi se co gia tri van toc va tat ca cac gia tri van toc duoc luu y if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end % dung x de luu gia tri cua chieu cao end axes(handles.axes1);% phan de hien thi hinh mo phong plot(x,y,'-b*');% ve thi grid on % ve luoi xlabel('Chieu cao [mm]');% chu thich cot X ylabel('V [mm/s]'); % chu thich cot V title('Van toc dong chay V chieu cao thay doi')% chu thich chung end function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) % ham dung de mo phong Change Width Average Velocity Factor % tuong tu nhu pushbutton2_Callback chi khac o cho he so  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn hệ số vận tốc trung bình với chiều rộng thay đổi ( Hình 4.13) str=get(handles.popupmenu3,'string'); val=get(handles.popupmenu3,'value'); switch str{val} case 'Y' k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=c*i^2;% mo phong cho Y ma cai mo phong cho Y*X hỏi k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end HVTH: Lê Hoàng Tú 63 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô axes(handles.axes1); % chọn khung để hiển thị,dùng để biểu diễn biểu đồ plot(x,y,'-r*'); grid on xlabel('Chieu rong [mm]'); ylabel('X2Y'); title('He so trung binh X2Y chieu rong thay doi')  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn vận tốc dòng chảy với chiều rộng thay đổi ( Hình 4.14) case 'V' k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=0.0346*c*i^2;% mo phong cho Y ma cai mo phong cho Y*X công thức(aBILp/24uL^2) k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end axes(handles.axes1); plot(x,y,'-r*'); grid on xlabel('Chieu rong [mm]'); ylabel('V [mm/s]'); title('Van toc dong chay V chieu cao la co dinh') end  Chƣơng trình vẽ đồ thị 3D thay đổi chiều cao, chiều rộng so với vận tốc dòng chảy ( Hình 4.15) function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) % chuong trinh mo phong cho thi D k=1; h=1; for i=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu rong for ii=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu cao % cai mo phong voi X= chieu rong/chieu cao b=0; c=0; for j=1:2:5000 HVTH: Lê Hoàng Tú 64 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô b=b+tanh(pi*j/(2*(ii/i)))/j^5; end c=1-192*(ii/i)*b/pi^5; y1(h,k)=25*i*c*ii/i; k=k+1; end h=h+1; %h,k biến đếm, de vẽ đồ thị 3D phải biết với tọa độ (h,k) giá trị y k=1; end axes(handles.axes1); [X,Y] = meshgrid([0.005:0.005:0.04]);% ham dung de tao luoi o duoi thi tu 0.005 den 0.04 surf(X,Y,y1)% ve thi d grid on% ve luoi xlabel ('Chieu Cao [m]'); ylabel ('Chieu Rong [m]'); zlabel ('Van toc dong chay [m/s]');  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn hệ số sức cản dòng với chiều cao thay đổi ( Hình 4.16) function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles) % ham dung de chay nut Change Depth he so suc can dong str=get(handles.popupmenu4,'string'); val=get(handles.popupmenu4,'value'); switch str{val} case 'Y' k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=1/c;% cong thuc cua he so suc khang, tu tim duoc (X/Y) k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end axes(handles.axes1); plot(x,y,'-b*') grid on xlabel('Chieu cao [mm]') ylabel('X1/Y') title('He so suc khang X1/Y chieu rong co dinh') HVTH: Lê Hoàng Tú 65 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn sức cản dòng với chiều cao thay đổi ( Hình 4.17) case 'R' k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=23.04/c;%cong thuc cua suc can dong công thức 6uL^2/a^3(X/Y) k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end axes(handles.axes1); plot(x,y,'-b*') grid on xlabel('Chieu cao [mm]') ylabel('R [N]') title('Suc can dong R chieu rong co dinh') end  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn hệ số sức cản dòng với chiều rộng thay đổi ( Hình 4.8) function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles) % chuong trinh chay nut Change Width str=get(handles.popupmenu4,'string'); val=get(handles.popupmenu4,'value'); switch str{val} case 'Y' k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=1/(i^3*c); % bien doi tu X/Y sang 1/(X^2Y) k=k+1; if i==0.1 x=i; else HVTH: Lê Hoàng Tú 66 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô x=[x i]; end end axes(handles.axes1) semilogy(x,y,'-g*','LineWidth',2); % vẽ biểu đồ dạng logarit grid on xlabel('Chieu rong [mm]') ylabel('1/Y(X2)^2') title('He so suc khang 1/Y(X2)^2 chieu cao la co dinh')  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn sức cản dòng chảy với chiều rộng thay đổi ( Hình 4.19) case 'R' k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)= 537.3761/(i^3*c);% công thức biến đổi 6uL^2/b^3 1/(X2Y) k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end axes(handles.axes1) semilogy(x,y,'-g*','LineWidth',2); grid on xlabel('Chieu rong [mm]') ylabel('R [N]') title('Suc can dong R chieu cao la co dinh') end  Chƣơng trình để hiển thị giá trị tính toán vận tốc, sức cản, lƣu lƣợng tiết diện function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles) % nut ko co chay chuong trinh function pushbutton12_Callback(hObject, eventdata, handles) % Chuong trinh chay nut Result input =str2double(get(handles.edit2,'string'));% day la gia tri dien vo de mo phong str=get(handles.popupmenu1,'string'); val=get(handles.popupmenu1,'value'); HVTH: Lê Hoàng Tú 67 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô %lay gia tri cua keo,la change depth hoac change width switch str{val} case 'Change Depth' % change depth duoc chon b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*input))/j^5; end c=1-192*input*b/pi^5; velo= 0.0987*c*input;% van toc aBILp/24uL^2 resi= 23.0400/c;% suc can dong 6uL^2/a^3 q= 3.9497e-05*c; % Luu luong a^3.IBLp/6uL^2 a=q/velo;% tiet dien case 'Change Width'% change width duoc chon b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*input))/j^5; end c=1-192*input*b/pi^5; velo= 0.0346*c*input^2;% van toc bBILp/24uL^2 ,c*input= X*Y; resi= 537.3761/(input^3*c);% Suc can dong q=1.6934e-06*input^3*c; % Luu luong b^3IBLp/6uL^2 (X^2.Y) a=q/velo; end set(handles.edit3,'string',velo);% hien thi gia tri van toc set(handles.edit4,'string',resi);% hien thi gia tri suc can dong set(handles.edit5,'string',q); set(handles.edit6,'string',a); function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles) % ham la tao keo function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % ham la tao keo function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles) % tao cai edit dung de hien thi function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % tao cai edit dung de hien thi function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles) % tao cai edit dung de hien thi function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % tao cai edit dung de hien thi HVTH: Lê Hoàng Tú 68 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles) % tao cai edit dung de hien thi function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % tao cai edit dung de hien thi % - Executes on button press in pushbutton13 % hàm  Chƣơng trình vẽ đồ thị 3D chiều rộng, chiều cao thay đổi so với sức cản dòng ( Hình 4.20) function pushbutton13_Callback(hObject, eventdata, handles) k=1; h=1; for i=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu rong for ii=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu cao % cai mo phong voi X= chieu rong/chieu cao b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*(ii/i)))/j^5; end c=1-192*(ii/i)*b/pi^5; y1(h,k)=2.3040e-05/(i^3*c); k=k+1; end h=h+1; k=1; end axes(handles.axes1); [X,Y] = meshgrid([0.005:0.005:0.04]);% ham dung de tao luoi o duoi thi tu 0.005 den 0.04 surf(X,Y,y1)% ve thi d grid on% ve luoi xlabel ('Chieu Cao [m]'); ylabel ('Chieu Rong [m]'); zlabel ('Suc can dong khang [N]'); % - Executes on selection change in popupmenu4 function popupmenu4_Callback(hObject, eventdata, handles) % - Executes during object creation, after setting all properties function popupmenu4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in popupmenu3 function popupmenu3_Callback(hObject, eventdata, handles) % - Executes during object creation, after setting all properties function popupmenu3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) HVTH: Lê Hoàng Tú 69 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on button press in pushbutton14  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn lƣu lƣợng dòng chảy với chiều cao thay đổi ( Hình 4.21) function pushbutton14_Callback(hObject, eventdata, handles) k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=3.9497e-05*c;% cong thuc cua suc can dong k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end axes(handles.axes1); plot(x,y,'-b*') grid on xlabel('Chieu cao [mm]') ylabel('Q [L/s]') title('Luu luong Q chieu rong co dinh') % - Executes on button press in pushbutton15  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn lƣu lƣợng dòng chảy với chiều rộng thay đổi ( Hình 4.22) function pushbutton15_Callback(hObject, eventdata, handles) for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y(k)=1.6934e-06*i^3*c; k=k+1; if i==0.1 x=i; HVTH: Lê Hoàng Tú 70 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô else x=[x i]; end end axes(handles.axes1) semilogy(x,y,'-g*','LineWidth',2); grid on xlabel('Chieu rong [mm]') ylabel('Q [L/s]') title('Luu luong dong chay Q chieu cao la co dinh') % - Executes on button press in pushbutton16  Chƣơng trình vẽ đồ thị 3D chiều cao, chiều rộng thay đổi so với lƣu lƣợng dòng chảy ( Hình 4.23) function pushbutton16_Callback(hObject, eventdata, handles) k=1; h=1; for i=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu rong for ii=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu cao % cai mo phong voi X= chieu rong/chieu cao b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*(ii/i)))/j^5; end c=1-192*(ii/i)*b/pi^5; y1(h,k)=39.4965*i^3*c; k=k+1; end h=h+1; k=1; end axes(handles.axes1); [X,Y] = meshgrid([0.005:0.005:0.04]);% ham dung de tao luoi o duoi thi tu 0.005 den 0.04 surf(X,Y,y1)% ve thi d grid on% ve luoi xlabel ('Chieu Cao [m]'); ylabel ('Chieu Rong [m]'); zlabel ('Luu Luong Q [L/s]'); function edit5_Callback(hObject, eventdata, handles) % - Executes during object creation, after setting all properties function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on button press in pushbutton17  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn tiết diện kênh dẫn với chiều cao HVTH: Lê Hoàng Tú 71 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô thay đổi ( Hình 4.24) function pushbutton17_Callback(hObject, eventdata, handles) k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y1(k)=3.9497e-05*c;% cong thuc cua luu luong y2(k)=0.0987*c*i; y(k)=y1(k)/y2(k); k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end axes(handles.axes1); plot(x,y,'-b*') grid on xlabel('Chieu cao [mm]') ylabel('A [mm]^2') title('Tiet dien chieu rong co dinh')  Chƣơng trình vẽ đồ thị biểu diễn tiết diện kênh dẫn với chiều rộng thay đổi ( Hình 4.25) function pushbutton18_Callback(hObject, eventdata, handles) k=1; for i=0.1:0.1:4 b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*i))/j^5; end c=1-192*i*b/pi^5; y1(k)=1.6934e-06*i^3*c; y2(k)=0.0346*c*i^2; y(k)=y1(k)/y2(k); k=k+1; if i==0.1 x=i; else x=[x i]; end end HVTH: Lê Hoàng Tú 72 GVHD: TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ Chương trình mô axes(handles.axes1) semilogy(x,y,'-g*','LineWidth',2); grid on xlabel('Chieu rong [mm]') ylabel('A [mm]^2') title('Tiet dien chieu cao la co dinh') % - Executes on button press in pushbutton19  Chƣơng trình vẽ đồ thị 3D chiều cao, chiều rộng thay đổi so với tiết diện kênh ( Hình 4.26) function pushbutton19_Callback(hObject, eventdata, handles) k=1; h=1; for i=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu rong for ii=0.005:0.005:0.04 % day la gia tri cua chieu cao % cai mo phong voi X= chieu rong/chieu cao b=0; c=0; for j=1:2:5000 b=b+tanh(pi*j/(2*(ii/i)))/j^5; end c=1-192*(ii/i)*b/pi^5; y2(h,k)=39.4965*i^3*c; y3(h,k)=25*i*c*ii/i; y1(h,k)=y2(h,k)/y3(h,k); k=k+1; end h=h+1; k=1; end axes(handles.axes1); [X,Y] = meshgrid([0.005:0.005:0.04]);% ham dung de tao luoi o duoi thi tu 0.005 den 0.04 surf(X,Y,y1)% ve thi d grid on% ve luoi xlabel ('Chieu Cao [m]'); ylabel ('Chieu Rong [m]'); zlabel ('A [m]^2'); function edit6_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit6_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end HVTH: Lê Hoàng Tú 73 GVHD: TS Lê Chí Kiên S K L 0 [...]... và sự tối ưu đã trình bày ở phần 1.1 Vi bơm từ thủy động lực gần đây ngày càng thu hút được sự chú ý rộng rãi trong nghiên cứu vi thể lỏng, đặc biệt là ở LOC ( lab-on-a-chip) và trên các thiết bị μTAS Tuy nhiên tại Vi t Nam hiện nay vi c nghiên cứu về ứng dụng của vi bơm từ thủy động lực ( MHD) nói chung và ứng dụng từ thủy động lực trong hệ thống công nghệ vi điện cơ nói riêng vẫn còn là một đề tài... quan hệ giữa các thông số trong hệ thống bơm siêu nhỏ trong MHD 1.6 Giá trị thực tiễn - Chuyên đề Ứng dụng từ thuỷ động lực trong công nghệ vi điện cơ nhằm làm cơ sở để làm luận văn tốt nghiệp và là cơ sở lập kế hoạch xây dựng nhà máy MEMS - Làm cơ sở để lập kế hoạch nghiên cứu và phát triển hệ thống vi bơm trong MHD trong tương lai - Tạo điều kiện thuận lợi cho vi c ứng dụng vi bơm trong MHD làm lực. .. thuỷ động lực trong công nghệ vi điện cơ là một trong những nghiên cứu nhiều trên thế giới, nghiên cứu về hệ thống vi bơm trong MHD đã được rất nhiều các cá nhân và các tổ chức tham gia, tuy nhiên đề tài ứng dụng từ thủy động lực trong hệ thống công nghệ vi điện cơ hiện nay chưa có một nghiên cứu nào có hệ thống và có chiều sâu để được ra những phân tích và đánh giá cũng như ứng dụng một cách tốt nhất... hoá Hầu hết các vi bơm là máy bơm không cơ khí Điện, điện từ, khí nén, và lực ứng áp điện là đại diện trong kiểu cơ học của vi bơm Hình 1.2: Hình ảnh thiết bị của hệ thống vi lưu Ứng dụng công nghệ MEMS vào vi bơm từ thủy động lực chất lỏng ( MHD) là một công nghệ rất mới ( Jang & Lee 1999) Tuy nhiên, cùng với yêu cầu trong cách tiếp cận của vi c thiết kế các vi bơm là thu nhỏ kích thước kết hợp sự... công nghệ MEMS Ở Vi t Nam, vi c mô phỏng và thiết kế các linh kiện MEMS vẫn còn rất mới mẻ 1.1.3 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước  Các nghiên cứu trong nước: Ở Vi t Nam “ ứng dụng từ thuỷ động lực trong công nghệ vi điện cơ ” là một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới mẽ chưa có công trình liên quan đến lĩnh vực của đề tài này  Các nghiên cứu nước ngoài: Ứng dụng từ thuỷ động lực trong công. .. loại Vi bơm không cơ khí được kích thích bởi những cơ chế khác nhau tùy thuộc vào các ứng dụng được đề xuất Ví dụ như bơm điện thủy động lực học dùng để bơm chất điện môi, bơm điện động dùng hiệu ứng bơm điện thẩm và cơ chế bơm điện di cho vi c chia tách phần tử Bong bóng từ vi bơm và vi bơm điện hoá cũng được xếp vào danh mục của loại vi bơm không cơ khí Để bơm chất lỏng sinh học chỉ có bơm điện động. .. kênh dẫn vi lưu đã nhanh chóng mở rộng đến một loạt các ứng dụng trong hai thập kỷ qua Trong hai thập kỷ qua, hệ thống công nghệ vi điện cơ (MEMS) đã được áp dụng cho các nhu cầu của ngành công nghiệp y sinh học dẫn đến một lĩnh vực mới đang nổi lên gọi là kênh dẫn vi lưu Các vi bơm là một thiết bị truyền động quan trọng, là những dấu hiệu cơ bản của trình độ phát triển của các hệ thống kênh dẫn vi lưu... lỏng (Vi bơm MHD) Cách tiếp cận đầu tiên trong vi c thiết kế vi bơm cho ra cấu trúc, linh kiện và hệ thống phức tạp theo đơn vị đo micro đến vài mm 1.8 Bố cục Luận văn bao gồm 5 chương cụ thể như sau: Chương 1: Tổng quan Gồm giới thiệu về MEMS (Micro ElectroMechanical Systems) (hệ thống công nghệ vi điện cơ ) Chương 2: Cơ sở lý thuyết Khảo sát tài liệu về vi bơm từ thủy động lực Chương 3: Phân tích cơ. .. máy công cụ trong ngành công nghiệp Hình 1.1: Chíp hệ thống vi điện cơ MEMS được dùng để tạo ra cấu trúc, linh kiện và hệ thống phức tạp theo đơn vị đo micro MEMS là một công nghệ có khả năng phát triển các sản phẩm thông minh, tăng khả năng tính toán của các yếu tố vi điện tử với các vi cảm biến và các bộ vi kích hoạt có khả năng nhận biết và điều khiển Nó sử dụng nguyên tắc của lực Lorentz tác động. .. phù hợp Nó chủ yếu là áp dụng đối với μ-TAS (Micro Total Anal ysis Systems) (toàn số hệ thống phân tích vi mô) Đối với hệ thống sinh học khác bơm ống tiêm được sử dụng Trong số tất cả các cơ chế bơm, luận văn này tập trung vào loại vi bơm không cơ khí MHD hoạt động trên nguyên tắc lực Lorentz Vi bơm từ thủy động lực thời gian gần đây đã thu hút sự chú ý rộng rãi trong nghiên cứu vi thể lỏng, đặc biệt