[發明專利]一種汽車尾翼結構及其設計方法

有效

• 申請號: 201811279518.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109455236B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 賴晨光;王擎宇;文凱平;聶詩超;嚴成平;徐乾衛
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: B62D35/00
• 分類號: B62D35/00;B62D37/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

1.一種汽車尾翼結構，包括一個安置于汽車尾部上方的平直板狀的主翼，尾翼的主翼下表面通過一個豎向設置的連接件將尾翼固定在汽車后部，其特征在于，主翼翼尖兩側各向外固定安裝有一個翼尖小翼，翼尖小翼外端呈向外下方彎曲延伸形狀；

需按照以下步驟設計獲得：

步驟1、在確定目標車型和設計時速后，對設計目標進行確定；

步驟2、對航空器用原始翼型進行翼尖小翼翼型的初始選取；

步驟3、再對翼尖小翼外形進行參數化表征；分別確定翼尖小翼主體外形的參數化表征方式，以及翼尖小翼與尾翼主翼銜接的翼尖小翼過渡彎曲段外形的參數化表征方式；

步驟4、根據步驟1確定的設計目標，在計算機中利用計算流體力學的仿真手段模擬對應車型、設計時速下的三維流場環境，并計算裝配有尾翼汽車的氣動特性；

步驟5、通過步驟3中確定的翼尖小翼外形的參數化表征方式對翼尖小翼主體的基本外形進行調整，使其能夠達到步驟1中設定的設計目標，而要達到設計目標的要求，只有特定的翼尖小翼形狀參數與翼型所對應的流場特性能夠滿足，該特定的翼尖小翼形狀參數又對應著唯一的翼尖小翼過渡彎曲段形狀，翼尖小翼外形也就完成了設計。

2.如權利要求1所述的汽車尾翼結構，其特征在于，步驟1中，設計目標的確定采用以下要求：安裝帶翼尖小翼的汽車尾翼后汽車具有的阻力系數不大于安裝有帶端板普通尾翼的汽車，同時其升力系數要最小，或安裝帶翼尖小翼的汽車尾翼后汽車具有的升力系數不大于安裝有帶端板普通尾翼的汽車，同時其阻力系數要最小。

3.如權利要求1所述的汽車尾翼結構，其特征在于，步驟2中，翼型選取的規范應該滿足翼尖小翼能最大程度的提供向前的附加推力并具有最低的自身巡航阻力，選取最大彎度大于8％，相對厚度低于8％的航空器用原始翼型，航空器用原始翼型僅以數據坐標點云的形式存在。

4.如權利要求1所述的汽車尾翼結構，其特征在于，步驟3中，確定翼尖小翼主體外形的參數化表征包括兩個部分：

1)翼尖小翼翼型的參數化表征：使用準均勻B樣條曲線的方式來對選取的翼型數據點云進行參數化擬合，通過從步驟2中已選定的航空器用原始翼型的點云數據中抽取數量合適的坐標點作為準均勻B樣條曲線的控制頂點P₀、P₁……P_n，n為大于1的自然數，控制頂點的具體數量根據實際情況而定，需要保證擬合翼型與實際翼型的相對誤差在2％以內；

2)翼尖小翼形狀參數取值區間的初步確定：當翼尖小翼的翼型被初步選定并用準均勻B樣條曲線進行擬合后，就需要對翼尖小翼形狀參數取值區間進行初步確定；各形狀參數的取值范圍應滿足：翼尖小翼梢根比的取值范圍為0.5-1，展弦比的取值需要滿足在最小翼尖小翼展長時，主翼翼尖未見明顯翼尖誘導渦，最大展長時整個尾翼的寬度不超過帶后視鏡的原車車寬，以滿足行車安全的要求，外傾角Φ取固定值20°，安裝角α則需要保證在0°與取最大值時翼尖小翼翼面不發生流動分離的范圍內進行選取。