本文主要研究内容是对合成射流无阀压电微泵进行动力学建模以及多物理场电-固-液耦合模拟。尽管无阀压电微泵的特征尺度在微米级别,微泵内部的流动与宏观流动的状态不太一样,但是由于介质是液体,一般在宏观运动中所用到的动量和能量的方程都可以应用在微观流体中。在微观的尺度下,整个无阀压电微泵的耦合特性增强,但对于耦合特性的研究还处于空白的状态,除此之外,由于动力学建模和实验研究的困难也给耦合研究带来很大的挑战。耦合模拟研究涉及到多物理场如电场、固体场以及流体场,多物理场耦合模拟可以更好的模拟实际工况下微泵的运行,但是现在对于合成射流无阀压电微泵的模拟分析还处于单一的流体场或者是固体场,其他的物理场并没有考虑进去,所以并没有能够准确的模拟合成射流无阀压电微泵的实际情况。本文通过对合成射流无阀压电微泵通过理论建模分析,利用全耦合的数值模拟和实验相结合的方法,对合成射流无法压电微泵进行多物理场电-固-液耦合模拟,研究如下几部分内容:对合成射流理论作了详细的介绍并对合成射流的形成条件作了详细的阐述,了解合成射流的形成条件并对其进行理论推导,得到形成合成射流的必要条件。了解合成射流无阀压电微泵中微观流体的运动,并介绍了描述微流体运动中的无量纲数,除此之外对压电效应和压电材料作了详细的介绍。对双层压电驱动器基于弹性薄板理论进行简化并对其进行动力学建模,并推导其振动位移方程。对压电振子进行电-固耦合模拟,得到其不同电压下的振动位移以及振子在半径方向的位移。对压电振子进行振动位移实验验证电-固耦合模拟的正确性,从模拟和实验的比较图中可以看出,电-固耦合模拟的结果与测量位移的结果基本的重合。对合成射流无阀压电微泵整体进行动力学建模得出泵内部的压力和界面速度以及固有频率。使用专业的耦合软件COMSOL Multiphysics对合成射流无阀压电微泵进行多物理场电-固-液耦合模拟,对合成射流无阀压电微泵进行了三维结构下的耦合模拟分析,建立耦合模型,进行包括压电振子本身的电-固耦合分析以及振子与流体的固-液耦合分析的双向的耦合分析,全面的分析了耦合作用下的压电驱动器的服役特性以及流体流动的流动特性,压力驱动器的吸入阶段的最大位移处也是排出阶段的最大位移处,同时从流线图中可以看出合成射流的形成的过程,符合当时对于合成射流无阀压电微泵的设计理念。由模拟可知压电振子上的加载的电压和频率必须在某一个固定的范围内合成射流无阀压电微泵才能够大流量的出流,主要是因为合成射流出流主要的原因在于合成射流腔的尺寸是一定的,而涡对的形成与发展以及对于腔中的流体的卷吸需要一定的时间以及足够的流体,所以电压过大或者频率过低过高都不能够满足条件。对合成射流无阀压电微泵进行实验验证,实验结果表明,当频率不变时,低频率下,不管电压如何变化,微泵的出口流量都很小,当频率变高时,电压增大流量先增大后来保持不变。当电压保持不变时,频率出口流量随着频率的增大而增大,但超过100Hz后出口流量也会变得很小。这符合之前耦合模拟的结果。