Физические основы микросистемной техники. Механцев Е.Б - 24 стр.

UptoLike

24
Имея в виду ламинарный режим течения жидкости, полагаем, что ско-
рость в продольном сечении отверстия изменяется по известному параболиче-
скому закону [6]:
=
2
0
0
1
r
r
VV
, (2.47)
где
скорость по оси отверстия; радиус калибровочного отверстия.
0
V
0
r
Демпфирующая сила
равна силе трения вязкой среды о стенки
отверстия [6]:
д
F
тр
F
yдтрд
VkFF
=
=
, (2.48)
где
скорость перемещения жесткого центра мембраны; абсолютный
коэффициент демпфирования, определяемый с помощью следующего выраже-
ния:
y
V
д
k
y
тр
д
V
F
k =
. (2.49)
Сила трения вязкой среды определяется следующим выражением:
тр
тр
r
F
τ
π
0
2
=
, (2.50)
где
тр
τ
касательное напряжение трения вязкой среды на стенках отверстия,
определяемое следующим выражением [6]:
0
rr
тр
dr
dV
=
=
µτ
, (2.51)
где
µ
коэффициент динамической вязкости среды.
С учетом выражения (2.47), получим
0
0
0
2
r
V
dr
dV
rr
=
=
, (2.52)
и, следовательно
lVF
тр
=
µ
π
0
4
, (2.53)
где
толщина мембраны.
Скорость
можно определить из условия равенства объемных расходов
вязкой среды:
0
V
120
SVSV
y
=
, (2.54)
где
площади поперечных сечений калибровочного отверстия и под-
мембранной полости, соответственно.
12
, SS
С учетом выражения (2.54) получим выражение для абсолютного коэф-
фициента демпфирования мембраны с калибровочными отверстиями [6]:
20
1
4
Sn
Sl
k
д
=
µ
π
, (2.55)