[實用新型]湍流減阻貼膜

有效

• 申請號: 201320512969.8
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN203920943U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 胡淳佶;解國強;韓飛
• 申請（專利權）人: 胡淳佶;解國強;韓飛
• 主分類號: B62D37/02
• 分類號: B62D37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及空氣動力學零部件領域，尤其涉及一種能使得減弱湍流的減阻貼膜。

背景技術

隨著世界經濟的發展，全球燃料消費不斷提升。同時，全球已經探明的燃料總量是有限的。提高燃料的利用效率，降低能源浪費是世界各國所面臨的問題。

物體(比如汽車、火車或者低速飛行器)在流體中(液體或氣體，比如空氣)運動時會產生阻力，阻力會阻止物體的運動，因此阻力會降低物體的運動速度，或增加物體在運動時或加速時的油耗。以小型客車為例，在以100km/h的速度行駛時，其用于氣動阻力所花費的能量占到燃油消耗量的50％左右。較大型的普通貨車在100km/h的速度下用于氣動阻力所花費的能量占到的燃油消耗量則為32％左右。數據統計顯示，當物體的運行速度在80km/h～300km/h時，氣動阻力引起的燃油消耗量在總燃油消耗量中占據十分顯著的比例，該比例通常會在30％以上。

就目前的地面交通體系來說，80km/h～300km/h的范圍是地面交通工具(比如汽車和火車)的主要運行時速范圍。并且，部分低速飛行器的時速也在此范圍內，因此，如何降低氣動阻力引起的燃油消耗是降低總體能耗的一個重要因素。

以汽車為例，通常，汽車設計者按照空氣動力學和流體力學的原理，改變汽車的外形，來減少汽車暴露在流體中的峰面，使得層流邊界最大化，從而減少汽車運動過程中的阻力。但是，由于空氣動力學要求與日常對汽車的要求(比如空間、乘坐舒適性、容量等)存在顯著矛盾，將所有的車輛(例如貨車、巴士、集裝箱卡車等)的外形都設計成跑車或快艇一樣符 合空氣動力學原理顯然是不可能的。因此通過改變汽車外形降低氣動阻力的方法存在一定局限性，僅適用于跑車和賽車等單純追求速度的領域。對其他的車輛顯然其他因素比單純的速度更加重要。并且，對于已經存在的車輛，要改變他們的外形既不經濟，也不可行。于是就需要通過其它技術手段對汽車的阻力系數進行改進，從而提高汽車的燃油經濟性，減少能源消耗。

發明內容

本發明旨在提出一種減阻膜，減阻膜覆蓋于物體的表面，減阻膜上具有湍流引導結構，能夠減弱湍流，通過減小后方負壓區的方式來減小阻力。

根據本發明的一實施例，提出一種減阻膜，減阻膜的表面形成有凹穴，凹穴間隔分布并形成陣列，凹穴的深度小于凹穴的直徑，所述減阻膜覆蓋于運動物體的表面，凹穴使得層流邊界沿著運動物體的長度方向向后延展。

在一個實施例中，凹穴形成三角形陣列或四邊形陣列，三角形陣列中，每一行的凹穴的中心互相對齊，每一列的凹穴的中心交錯；四邊形陣列中，每一行和每一列的凹穴的中心均互相對齊。

在一個實施例中，凹穴為球形凹穴，直徑為D＝1～150mm，凹穴的冠高H＝(0.1～0.5)D，相鄰凹穴的中心距L＝(1.1～7.5)D。

在一個實施例中，凹穴為六邊形凹穴，內接圓直徑為D＝1～150mm，凹穴的深H＝(0.1～0.7)D，傾角球α＝0°～60°，相鄰凹穴的中心距L＝(1.1～7.5)D。

在一個實施例中，凹穴為八邊形凹穴，內接圓直徑為D＝1～150mm，凹穴的深H＝(0.1～0.7)D，傾角球α＝0°～60°，相鄰凹穴的中心距L＝(1.1～7.5)D。

在一個實施例中，凹穴為圓錐形凹穴，大端直徑為D＝1～150mm，凹穴的深H＝(0.1～0.7)D，傾角球α＝0°～60°，相鄰凹穴的中心距L＝(1.1～7.5)D。

本發明的減阻膜被覆蓋于運動物體的表面，比如貼在汽車、軌道交通車輛、火車、低速飛行器的外殼上，利用由凹穴陣列形成的湍流引導結構 來減小湍流，使層流邊界沿著運動物體長度方向向后延展，其效果是減小位于物體后方的負壓區，使得運動物體前方和后方的壓力差減小，從而降低氣動阻力。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步詳細具體的說明。

圖1、圖2和圖3揭示了根據本發明的第一實施例的減阻膜的結構，其中凹穴為球形凹穴。圖1和2是該減阻膜的俯視結構，圖3是該減阻膜的截面結構。圖1中凹穴形成三角形陣列，圖2中凹穴形成四邊形陣列。

圖4、圖5和圖6揭示了根據本發明的第二實施例的減阻膜的結構，其中凹穴為六邊形凹穴。圖4和圖5是該減阻膜的俯視結構，圖6是該減阻膜的截面結構。圖4中凹穴形成三角形陣列，圖5中凹穴形成四邊形陣列。