[發明專利]鈍尾車輛的空氣動力減阻方法

無效

• 申請號: 200610047637.1
• 申請日: 2006-09-06
• 公開（公告）號: CN101138991A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 申振華
• 申請（專利權）人: 沈陽航空工業學院
• 主分類號: B62D35/00
• 分類號: B62D35/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所
• 代理人: 甄玉荃

技術領域：

本發明涉及一種鈍尾車輛的空氣動力減阻方法，屬于汽車及鈍體或不良流線體的空氣動力減阻應用技術領域。

背景技術：

世界范圍的能源日益匱乏，喚起人們強烈的節能意識。汽車越來越多地進入家庭，其保有量急劇增長，且行駛速度越來越快，作為耗能大戶，汽車的減阻與節能越來越引起人們的關注。氣動阻力與車速的平方成正比，當車速大于20km/h(5.6m/s)后，氣動阻力急劇上升；當車速達到75km/h(20.8m/s)左右時，氣動阻力將占總阻力的一半；隨著車速的進一步增加，氣動阻力在總行駛阻力中所占的比例將更大。鈍尾物體，或者不良流線體的減阻問題一直是空氣動力學領域的一個難題，這類物體的阻力大部分來自壓差阻力，因此克服壓差阻力就成為這類物體減阻的重要課題。

就鈍體的減阻問題，各國學者已經做了大量的研究，開發了許多種減阻新技術，如后車體上邊角倒圓、后車體上部傾斜，以及在車體后部加裝各種附件都可以在一定程度上減少鈍體的(壓差)阻力，這些技術措施都屬于被動減阻方法，因為它們不需要加入額外的能量。另一種方法是主動減阻方法，如從車內向車的底部區域內噴氣，它增加了底部的壓力，因而減少了車的壓差阻力。行駛時，車的前部接近滯止，壓力很高；而在底部區域，由于氣流的分離，壓力相對較低，前后壓力的差就形成了壓差阻力，如果將前方的“高壓”氣體引到相對“低壓”的底部區域，則一方面提高了底部壓力而降低了壓差阻力，另一方面，前方的壓力降低，又進一步降低了壓差阻力，從而使總阻力顯著降低；這就是本發明的基本思想。

發明內容：

本發明的目的是在鈍尾車輛的體內適當部位(例如距車體底邊6％的車高位置)開一個(通道)通孔，為均衡車體前后的壓力提供一個通道，使得車體前部的“高壓”氣體通過這個孔流到相對“低壓”的車體底部區域，這既提高了底部壓力而降低了壓差阻力，又使車體前部的壓力降低，進一步降低了壓差阻力，從而使總阻力顯著降低；另外，通過使進氣孔邊的倒圓降低進氣損失，通過設計通道出口段與車體底部的角度而控制通道出口的方向，從而控制尾渦的尺寸以減少底部阻力；也可以根據需要改變通道出口段的形狀，如等截面形狀、擴張型或收縮型等，以最大限度地將氣流的動能轉化為壓力能，或最有利地改變尾渦的尺寸，以最大程度地減少底阻。

本發明的優點是：無須消耗任何額外的動力，只需采取簡單的結構措施即可顯著的減少鈍尾車輛的阻力，降低燃油消耗，取得明顯的節能效果，創造明顯的經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1中的A向視圖，通道主體為矩形。

圖3是本發明的另一種實施例的結構示意圖。

圖4是圖3中的A向視圖，通道主體為擴張形。

圖5是本發明的又一種實施例的結構示意圖。

附表說明了計算機三維數值模擬結果，說明本發明的減阻效果。

具體實施方式；

實施例

參照圖1、圖3和圖5，本發明是在鈍尾車輛的體內開一個通孔，為均衡車體前后的壓力提供一個通道。其具體結構是：它主要由車體前部1、車體2、車體底部3、車體底邊14、車體頂蓋16、通道進氣口4、通道主體5及通道出口段6組成。當車輛運行時，氣流11相對于車體2流過，通道前部的氣流11經進氣口4進入通道主體5中，并從通道出口段6以一定的角度流出，流出氣流12的方向(或通道出口段6的軸線方向)與車體底部3所成的夾角(以下稱方向角)13可以在10°-80°之間選取。所述通道主體5的橫剖面形狀可以是矩形、圓形或梯形的，但是最好是矩形的，因為這樣在結構布局上更容易安排；矩形通道的高度在車體高度的0.5％-7.0％之間，其橫向寬度在車體寬度的50％-98％；通道主體5的位置選擇應使通道進氣口4位于車體前部1的高壓區內(一般靠近車的下部，大約車體高度的40％以下)，而通道出口段6則可以在車體底部3的下部(見圖1)或上部(見圖5)，出口段6到車體底邊14(見圖1)或車體頂蓋16(見圖5)的距離為車體高度的1.0％-15.0％之間；通道主體5與出口段6之間的連接應當是圓滑的。通道主體5及通道出口段6的側壁必須是光滑、密封并不漏氣的。

參照圖2和4，通道主體5的俯視形狀可以是矩形的，也可以是從前到后逐漸擴張的，其擴張角15應當小于18°。同樣，通道出口段6的俯視形狀也可以是矩形的或是擴張形的，其擴張角同樣應當小于18°。通道出口段(6)的橫剖面形狀可以是矩形、圓形或梯形的。