Die Arbeit hat zum Ziel, eine piezoelektrische Mikropumpe so zu optimieren, dass ihre Förderleistung den Einsatz als Zirkulationspumpe in einer Miniatur-Brennstoffzelle erlaubt. Physikalisch basierte Modelle des Biegeaktors, der Pumpkammer, der Ventile und der fluidischen Peripherie werden entwickelt, validiert, und zur Optimierung der Pumpe als Gesamtsystem genutzt. Grundlegende Designregeln für generische piezoelektrische Biegeaktoren werden erstmals in einfacher Form vorgestellt. Auf Basis eines Labormusters der Pumpe wird die Fertigung optimiert, um die Pumpe mit serienfertigungstauglichen Prozessen und definierten Maßen dauerhaft haltbar aufzubauen. Die Evaluierung erfolgt an einer erfolgreich aufgebauten Pilotserie. Eine Förderrate mit Wasser von 130.2 ml/min bei 120 Hz und sprungförmiger Anregungsspannung von 350/-70 Volt, sowie eine Gegendruckfähigkeit von 85 kPa werden erstmals mit einer Mikropumpe erreicht.      «

Die Arbeit hat zum Ziel, eine piezoelektrische Mikropumpe so zu optimieren, dass ihre Förderleistung den Einsatz als Zirkulationspumpe in einer Miniatur-Brennstoffzelle erlaubt. Physikalisch basierte Modelle des Biegeaktors, der Pumpkammer, der Ventile und der fluidischen Peripherie werden entwickelt, validiert, und zur Optimierung der Pumpe als Gesamtsystem genutzt. Grundlegende Designregeln für generische piezoelektrische Biegeaktoren werden erstmals in einfacher Form vorgestellt. Auf Basis ei...     »

The work aims to optimize a piezoelectric micropump for the use as circulation pump in miniature fuel cells. Physically based models of the piezoelectric actuator, the pump chamber, the valves and the fluidic periphery are developed, validated, and employed to optimize the pump as a complete system. For the first time, basic design rules for generic piezoelectric bending actuators are presented in a simple form. Based on a laboratory prototype of the pump, the manufacturing is optimized to realize the pump with production techniques suited for serial production. A pilot series is successfully manufactured and evaluated. For the first time, a flow rate with water of 130.2 ml/ min at 120 Hz and step-shaped excitation voltage of 350/-70 volts, as well as a back pressure ability of 85 kPa are reached with a micropump.     «

The work aims to optimize a piezoelectric micropump for the use as circulation pump in miniature fuel cells. Physically based models of the piezoelectric actuator, the pump chamber, the valves and the fluidic periphery are developed, validated, and employed to optimize the pump as a complete system. For the first time, basic design rules for generic piezoelectric bending actuators are presented in a simple form. Based on a laboratory prototype of the pump, the manufacturing is optimized to real...     »