[发明专利]一种基于楔形分形的树形自发定向运输收集流道结构

摘要

本发明属于平面流体流道设计领域，并公开了一种基于楔形分形的树形自发定向运输收集流道结构，其具有多级楔形枝干，第i级楔形枝干的纵截面的下底等效长度为D_i、梯度角为整体高度为L_i及上底长度为D_i′，并且其上底长度小于下底等效长度，梯度角为与上底相连的两斜边的夹角；第i+1级楔形枝干的下底附在第i级楔形枝干的斜边上，第i+1级楔形枝干的下底等效长度与第i级楔形枝干的上底长度的关系如下：D_i+1≤D_i′,第i+1级楔形枝干与第i级楔形枝干中心线夹角为φ_i(i+1)。本发明利用楔形基本单元具有梯度结构，使流体在流道上产生拉普拉斯压力差，自发驱动流体在流道上定向运输，并且沿着连续性的分形结构运输收集，可提高流体的定向运输收集效率和实现大面积制作。

主权项

1.一种基于楔形分形的树形自发定向运输收集流道结构，其特征在于，其具有多级楔形枝干，在该树形自发定向运输收集流道结构的纵截面上，对于每级楔形枝干而言，第i级楔形枝干的纵截面的下底等效长度为D_i、梯度角为整体高度为L_i及上底长度为D_i′，并且其上底长度小于下底等效长度，其中，梯度角为与上底相连的两斜边的夹角，i＝1,2...n，n为楔形枝干的总数，第1级楔形枝干作为主枝干并且其上底与下底平行，该第1级楔形枝干的整体高度L₁为上底和下底之间的垂直距离；此外，第i+1级楔形枝干的下底附在第i级楔形枝干的斜边上，第i+1级楔形枝干的下底等效长度与第i级楔形枝干的上底长度的关系如下：D_i+1≤D_i′，以保证流体从第i+1级朝第i级依次流动，第i+1级楔形枝干的下底等效长度是指，从第i+1级楔形枝干的每条斜边的远离上底的端点引出与上底平行的直线，每条直线分别与另一条斜边相交，这两条直线在这两条斜边之间形成两条线段，较长线段的长度则为第i+1级楔形枝干的下底等效长度，此外，第i+1级楔形枝干的整体高度L_i+1是指：第i+1级楔形枝干的上底的垂直平分线与第i级楔形枝干的上底的垂直平分线的交点到第i+1级楔形枝干的上底的距离。