[发明专利]涡流发生器

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求于2006年1月31日提交的美国临时专利申请60/764,080的优先权，该临时专利申请的全部内容和公开文本以参考的方式全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种结构，所述结构在一个实施例中减弱了运输系统中的空气动力学阻力。

背景技术

空气动力学阻力通常是由某种形式的分离引起的，例如气流分离等。气流分离通常出现在机动车辆的侧向表面上和运动车辆10的后缘表面之后，并且通常导致形成其流动轴线与机动车辆的运动方向M1垂直的涡流1，正如图1所描述的那样。气流分离一般与在运动车辆10的背面2的后面形成的逆压梯度有关。另外，随着车辆10的前面4上的气流压力3变大，车辆10的前进运动M1所受到的阻力也变大。

发明内容

总体上说，本发明提供一种减弱机动车辆的空气动力学阻力的涡流发生器。在一个实施例中，本发明的涡流发生器包括：

具有第一宽度的顶端；

具有第二宽度的背面，第二宽度大于第一宽度；

第一和第二侧壁，其分别从顶端的第一宽度延伸至背面的第二宽度，其中第一和第二侧壁中的每一个的外部面的至少一部分具有包括凸面的顶沿；以及

工作凹面，其位于第一和第二侧壁的顶沿之间，其中所述工作凹面具有在顶端处的进气口并且在背面处的出气口。

本发明的涡流发生器的第一和第二侧壁的凸面可以位于侧壁的上部处，其中在侧壁的下部设有凹面。所述工作凹面的特征可进一步在于具有锥形弯曲部分，在所述锥形弯曲部分中，弯曲部分的半径从涡流发生器的顶端处的进气口到涡流发生器的背面处的出气口逐渐变大。在一个实施例中，一个或多个涡流为被引导成环绕旋转轴线进行运动的气流。

在另一个实施例中，根据本发明的涡流发生器包括：

具有第一宽度的顶端；

具有第二宽度的背面，第二宽度大于第一宽度；

第一和第二侧壁，其分别从顶端的第一宽度延伸至背面的第二宽度；以及

工作凹面，其位于第一和第二侧壁之间，其中所述工作凹面具有在顶端处的进气口和在背面处的出气口。

在一个实施例中，所述凹面还在从涡流发生器的顶端的进气口延伸至涡流发生器的后部的出气口的凹面的底部上包括大致平坦的通道。

在一个实施例中，涡流发生器安装成其顶端朝向车辆向前运动的方向，其中气流流过各侧壁的外部面，流入工作凹面并且沿着工作凹面继续运动，其中各侧壁产生气流旋动，从而导致形成涡流，更具体地形成两个涡流，每个侧壁对应一个涡流，所述涡流具有与涡流发生器的纵向轴线大致平行的气流旋转轴线。在一个实施例中，工作凹面上从涡流发生器的顶端到涡流发生器的背面的倾斜角选定成使得涡流具有成角度的旋转轴线，以将气流引导到位于安装有涡流发生器的位置后面的高压表面的上方。

附图说明

以下详细说明将结合附图得到最好地理解，所述详细说明是以举例的方式给出的，而不希望单独地限制本发明，其中相同的附图标记标识相同的元件和部件，图中：

图1是描绘了向前运动的牵引车和拖车主体中的气流分离的侧视图；

图2是描绘了包括根据本发明的涡流发生器的一个实施例的牵引车与拖车的组合中的空气动力学气流的侧视图；

图3是根据本发明的涡流发生器的一个实施例的立体图；

图4是图3所描绘的涡流发生器的一个实施例的横截面图，其中所述横截面图是沿着平面ABCD取到的；

图5是图3所描绘的根据本发明的涡流发生器的一个实施例的前端横截面视图；

图6是根据本发明的涡流发生器的一个实施例的前端视图，其描绘了从涡流发生器的侧壁流至中央工作表面的涡流的形成；

图7是具有大致平坦的侧壁的涡流发生器的一个实施例的立体图；

图8是根据本发明的、具有扩大的顶端部分的涡流发生器的一个实施例的立体图；

图9是图8所描绘的涡流发生器的一个实施例的侧视图；

图10是一个横截面端视图，其描绘了在图3所描绘的涡流发生器的一个实施例中的涡流的形成；

图11是根据本发明的涡流发生器的一个实施例的侧视图，其描绘了从涡流发生器的侧向表面流至工作凹面的涡流的形成；

图12是根据本发明的涡流发生器的一个实施例的立体图；

图13是图12所描绘的涡流发生器的实施例的涡流发生器的后端横截面图；

图14是牵引车和拖车组合的侧视图，其中涡流发生器被配置成引导气流经过驾驶室和拖车的前面；

图15是涡流发生器的布置方式的一个实施例的顶视图，其中多个涡流发生器被配置成车顶整流装置设计；