減少流線形物體阻力的方法技術

本發明專利技術提供一種減少流線形物體阻力的方法，其是于一流線形物體的最寬處與尾端之間設有一或多數個隆起結構，其中，該等隆起結構之間可具有一間隔空間；藉此，該隆起結構可阻滯并引導流體對流線形物體尾端增加壓力，以減少流線形物體遭受的阻力，其可應用于各種流線形物體，而提升行進中流線形物體的速度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關ー種減少流線形物體阻力的方法，尤指ー種于流線形交通工具上設置至少ー個隆起結構，使其在行進時的尾端的壓カ增加，以減少阻力的方法。
技術介紹
交通工具在行進時所承受的流體阻カ是影響行進速度的主因之一，而該阻カ不但使交通工具需損耗更多的能量(例如熱能或電能)，其動カ產生機構與動力傳輸機構需承受較大的負荷而易耗損，而且會増加行進的耗時，制造更多的廢氣及廢熱，造成環境的污染以及運輸業者在能源與行進時間方面的損失。而傳統降低行進間物體的阻力的方式，包括將飛機、船舶或車輛的殼體表面設計為滑順的流線造型，以減少殼體前部的表面壓カ并增加殼體后部的表面壓力，使殼體前部與后部的壓カ差減小，藉此減少該交通工具于流體中行進時所遭受的阻力，而提升交通エ 具的速度或節省耗能。然而，此種流線造型的設計對于阻カ的改善雖大有幫助，但實際減少的阻カ仍有其極限，請參閱圖6所示，為現有船舶于水中行進的流體流動示意圖，該船舶I’自船首11’的a’點至最寬處b’點，再經船身至船尾12’的c’點，其與水之間有ー極薄的邊界層，該邊界層可傳導來自外層的壓力，而c’點為一分離點，流體粒子于此離開船舶I’并于船尾附近形成追跡流13’，亦即從a’點的高壓區至b’點的低壓區，而后自b’點的低壓區至c’點的高壓區，其中在前端11’的水流對船舶I’產生較高的壓力，而在后端12’的水流則對船舶I’產生較低的壓力，此種壓力差成為阻礙船舶前進的ー種阻力，必須加以降低才能提升船舶的行進速度。有鑒于此，本專利技術人期能提供一種，利用特殊設置的隆起結構以増加流體對流線形物體尾端低壓區的壓力，藉此減少流線形物體所遭受的阻力，其可應用于各種流線形物體，而提升其行進時的速度，是為本專利技術所欲研發的創作動機者。
技術實現思路
本專利技術的主要目的，在提供一種，其僅需于流線形物體的尾端設置至少ー個隆起結構，即可通過該隆起結構而使流體增加對尾端表面的壓力，藉此減少流線形物體所遭受的阻力。本專利技術的次一目的，在提供一種，其可應用于各種流線形物體，如船舶、飛機或車輛等運輸工具。為達上述目的，本專利技術的減少流線形物體阻力的方法，是于流線形物體的最寬處與尾端之間設有一或多數個隆起結構，其中該等隆起結構之間可具有ー間隔空間；藉此，該隆起結構可阻滯邊界層并引導流體對流線形物體尾端增加壓力，而減少流線形物體遭受的阻力，其可應用于各種流線形物體，而提升其行進時的速度。本專利技術的有益效果在于，本專利技術所提供的減少流線形物體阻力的方法，是利用持殊設置的隆起結構以増加流體對流線形物體尾端低壓區的壓力，藉此減少流線形物體所遭受的阻力，其可應用于各種流線形物體，而提升其行進時的速度。附圖說明圖I是本專利技術較佳實施例的流線形物體截面圖。圖2A是圖I的流體流經隆起結構的示意圖。圖2B是圖I的流體流經隆起結構的另ー示意圖。圖2C是現有未設置隆起結構的流體流動示意圖。 圖3A是本專利技術的隆起結構立體示意圖。圖3B是本專利技術的另一隆起結構立體示意圖。圖4A是本專利技術較佳實施例的隆起結構應用在船舶的示意圖。圖4B是圖4A的仰視圖。圖5A是本專利技術較佳實施例的隆起結構應用在飛機的俯視圖。圖5B是本專利技術較佳實施例的隆起結構應用在飛機的立體示意圖。圖5C是圖5A的沿X-X’方向截面圖。圖是未于該機身設置隆起部的截面圖。圖6是現有船舶行進于水中的流體流動示意圖。附圖編號流線形物體I、I’前端11、11’尾端12、12，隆起結構13、14船舶2船首21船尾22隆起部23、33飛機3機身前端31、31’機身尾端32、32’最寬處A流體流動方向D吃水線E壓カP1、P2、P3垂直作用力P1’、P2’水平作用力P1”、P2”合成水平作用力Ρ1”’、Ρ2”’、Ρ3”’流體f水流fl氣流f2、f3流線形物體最寬處的端點a流線形物體與隆起結構的前交界點b流線形物體與隆起結構的后交界點c流線形物體的尾端點d機身的尾端點e機身中線X-X’現有流線形物體的前端點a’`現有流線形物體最寬處的端點b’現有流線形物體的尾端點c’現有流線形物體的追跡流13’具體實施例方式本專利技術的其他特征及各具體實施例，可于以下配合附圖的詳細說明中進ー步得到了解。請參閱圖I所示，為本專利技術較佳實施例的流線形物體截面圖，本專利技術是于流線形物體I的最寬處A與尾端12之間的表面設有ー或多數個隆起結構13，亦即a點與d點之間設有至少一隆起結構13，而該流線形物體I的尾端12為流體通過流線形物體I的末端位置，而本實施例的流體流動方向D是向右方流動，故流體通過流線形物體I的末端位置為尾端12，其中該等隆起結構13之間可具有ー間隔空間。請參閱圖2A及圖2B所示，本專利技術的隆起結構13、14是不限定為對稱的凸狀體，該等隆起結構的作用是阻滯邊界層并制造擾流與渦流，以增加流體的動量，致使流線形物體I的表面的壓カ增加；同時請參閱圖3A所示，本實施例的隆起結構13為一半圓柱體的條狀隆起結構，設置于流線形物體I的尾端12表面，其中該隆起結構亦可為ー規則或不規則形狀的隆起結構；請參閱圖3B所示，該隆起結構14為ー梯形柱體的條狀隆起結構，設置于流線形物體I的尾端12表面。請參閱圖I及圖2A所示，當該流體f流過流線形物體I的最寬處A之后至b點時，接觸到隆起結構13,此時該流體f被迫改變流向而沿隆起結構13的表面流動,并施ー壓カPl予該隆起結構13之前方的流線形物體I的尾端12表面，當該流體f通過隆起結構13的最高點后被導引至隆起結構13的c點時，又被迫改變流向，并施ー壓カPl予流線形物體I的尾端12表面，其中被施壓カPl的區域為前述各隆起結構13之前、后的間隔空間，又壓力Pl可分解為垂直作用力P”與合成水平作用力Pl，該垂直作用力ΡΓ因流線形物體I呈對稱型結構而上下抵消，該水平作用力Pl因流線形物體I呈對稱型結構而合成増加形成一往前的合成水平作用力Pl /，藉此減少流線形物體I的阻力；請參閱圖I及圖2C所示，其中圖2C為現有未設置隆起結構的流體流動示意圖，該流體f自流線形物體I的前端11流向最寬處A時，其流速漸增、壓カ漸減，而至最寬處A時流速最快、壓カ最小，其后流體f流向尾端12時，流速漸減、壓カ漸增，施予尾端12的壓カP3使前端11與尾端12的壓カ差減小，但由于其未設置隆起結構，該尾端12的壓カP3仍屬有限，導致該尾端12的壓カ仍低，無法減少流線形物體的阻力。因此，由圖2A與圖2C比較可知，本專利技術的隆起結構13可有效增加流線形物體I行進時的尾端12的壓力。本專利技術的另ー實施例，請參閱圖I及圖2B所示，隆起結構14可為ー梯形隆起結構，當該流體f接觸到隆起結構14的前方b點,此時該流體f被迫改變流向而沿隆起結構14的表面流動，并施ー壓カP2予該隆起結構14之前的流線形物體I的尾端12表面，當該流體f被導引至流線形物體I的尾端12吋，又被迫改變流向，并施ー壓カP2予流線形物體I的尾端12表面，又壓カP2可分解為垂直作用力P2'與水平作用力P2，該垂直作用力P2'因流線形物體I呈對稱型結構而上下抵消，該水平作用力P2因流線形物體I呈對稱型結構而合成増加形成一往前的合成水平作用力P2'，藉此減少流線形物體I的阻力。請參閱圖4A及圖4B所示,本專利技術是可應用在一船舶2的船殼構造上該船舶2是于船殼上的船尾22設置多數個隆起部23，該隆起本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種減少流線形物體阻力的方法，其特征在于，其是于一流線形物體的最寬處與流線形物體的尾端之間設有一或多數個隆起結構，其中所述等隆起結構之間可具有一間隔空間。

【技術特征摘要】
2011.06.21 TW 1001215301.一種減少流線形物體阻力的方法，其特征在于，其是于一流線形物體的最寬處與流線形物體的尾端之間設有一或多數個隆起結構，其中所述等隆起結構之間可具有一間隔空間。2.如權利要求I所述的減少流線形物體阻力的方法，其特征在于，所述隆起結構為半圓柱體的條狀隆起結構。3.如權利要求I所述的減少流線形物體阻力的方法，其特征在于，所述隆起結構為梯形柱體的條狀隆起結構。4.如權利要求I所述的減少流線形物體阻力的方法，其特征在于，所述隆起結構可為規則形狀的隆起結構或不規則形狀的隆起結構。5.如權利要求I所述的減少流線形物體阻力的方法，其特征在于，所述隆起結構為條狀隆起結構。6.一種減少流線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅正新，
申請(專利權)人：梅正新，
類型：發明
國別省市：