三维表面微观形貌建模与微通道流动特性仿真

作     者：王清辉 郑旭 潘敏强 李静蓉 Wang Qing-hui;Zheng Xu;Pan Min-qiang;Li Jing-rong

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院∥表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室广东广州510640 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50975092 50805052) 广东省自然科学基金资助项目(9151030101000007) 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(2009ZZ0041) 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2011年第39卷第6期

页      码：1-6页

摘      要：针对金属表面功能结构的多尺度数字化设计问题,基于机械加工表面微观形貌中存在的自仿射分形特性,探索了将W eierstrass-Mandelbrot分形与三维参数曲面相合成的数学方法.该方法能够将表面功能结构的微观粗糙形貌与宏观模型相集成,从而有效支持表面功能结构的多尺度形貌建模.以犁削成形的V型毛细微通道的微流体特性为仿真研究对象,建立了具有多尺度形貌特征的三维实体模型,同时分析了雷诺数、表面高度尺度系数和分形维数等对该微通道流动特性的影响,发现:阻力系数随雷诺数的增大而减小,随表面高度尺度系数的增大而增大,粗糙表面产生的漩涡对流体的影响不能忽视,且随粗糙度的增加越来越突出;根据W eierstrass-Mandelbrot函数构造的表面形貌分形维数的增加将导致通道阻力系数的减小.

主 题 词：表面功能结构 分形 微观形貌 微通道 流动特性 

学科分类：0810[工学-土木类] 080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-565X.2011.06.001

馆 藏 号：203503339...