مدل سازی و شبیه سازی یک حسگر اندازه گیری جریان سیال میکرونی پیزوالکتریکی به همراه میکروبازیاب انرژی

سیستم های میکروالکترومکانیکی به عنوان یکی از فناوری های نویدبخش و کارای عصر حاضر می تواند انقلاب عظیمی را در محصولات صنعتی و تجاری به وجود آورد. پیشرفت روز افزون این فناوری موجب شده است تا نیاز به استفاده از حسگرهای خود محرکه (بدون نیاز به منبع تغذیه) روز به روز بیشتر احساس شود. در این مقاله یک حسگر اندازه گیری دبی جریان سیال میکرونی متشکل از یک میکروتیر چند لایه متقارن پیزوالکتریکی به همراه میکروبازیاب انرژی مدلسازی و شبیه سازی شده است. به منظور مدل سازی این حسگر، کوپل معادلات بین سه محیط مکانیک جامدات، مکانیک سیالات و پیزوالکتریک وجود دارد که در ابتدا معادلات حاکم بر جریان سیال درون میکروکانال به روش حجم محدود حل و نتایج آن در حل المان محدود میکروتیر استفاده شده است. برای اطمینان از حل معادلات، مساله مورد نظر به صورت اندرکنش سیال و جامد در نرم افزار Com Sol شبیه سازی شده است. جابجایی سر آزاد میکروتیر در دبی ورودی 60 میکرولیتر بر دقیقه برابر با 9/5 نانومتر بدست آمده است که 13/6درصد با نتایج حاصل از مدل سازی اختلاف دارد و ولتاژ تولیدی از هر میکروتیر 2/30 میلی ولت می باشد.