一种基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜，包括：基层；以及多个非光滑凸起，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；其中，所述非光滑凸起的高度以仿生翼型的曲线变化；或者多个非光滑凹槽，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；其中，所述非光滑凹槽的深度以仿生翼型的曲线变化。本实用新型专利技术提供一种非光滑贴膜，可避免在车身表面加工的复杂加工工艺，从而缩短减阻造型的制造周期，根据生物非光滑结构提取的凹槽或凸起造型，增加车身造型设计的艺术性，同时将仿生翼型的减阻形状应用于非光滑凸起或凹槽的高度或深度排布，有效降低了气动阻力系数。

A surface drag reduction film based on bionic non smooth shape

The utility model discloses a surface drag reducing film based on the bionic non smooth shape, which comprises a base layer, a plurality of non smooth bumps arranged radially along the base layer and arranged axially along the base layer, wherein the height of the non smooth bumps changes with the curve of the bionic airfoil, or a plurality of non smooth grooves arranged radially along the base layer and along the base layer The layer is arranged in an axial array, wherein the depth of the non smooth groove changes with the curve of the bionic airfoil. The utility model provides a non smooth film, which can avoid the complex processing technology of machining on the body surface, so as to shorten the manufacturing cycle of the drag reduction modeling, according to the groove or bulge modeling extracted from the biological non smooth structure, increase the artistry of the body modeling design, at the same time, apply the drag reduction shape of the bionic airfoil to the height or depth arrangement of the non smooth bulge or groove, effectively reduce the The aerodynamic drag coefficient is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜
本技术涉及空气动力学减阻领域，应用于车身上顶盖表面，更具体的是，本技术涉及一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜。
技术介绍
汽车工业迅猛发展，我国汽车保有量已达近2亿辆，燃油的大量消耗使人类面临巨大的能源危机，能源消耗和环境污染问题亟需解决。汽车工业的发展史也涵括了车身减阻造型的发展，汽车车身从早期的箱型车身逐步演变为流线型的甲壳虫车身，进一步发展为鱼形和楔形车身，而后又在车身上加装导流装置、喷射装置等改善其空气动力学特性。对车身整体造型的改进相对来说较为成熟，而对车身表面小尺寸改进和仿生学的应用还有较大的发展空间。仿生非光滑表面的提取是根据自然界生物表面非光滑结构的特征规律，如长耳鸮的体表、贝壳的纹路、蜣螂头部等，通过分析其具有减阻降噪效果的结构，研究这些生物在空中、水中以及土壤中减阻降噪的特性，对生物表面减阻降噪特征进行简化。提取单个形态特征或结合多种减阻降噪形态特征，通过仿形测量、逆向设计进行表面重构，建立合理的简化模型。基于仿生规律归纳得到典型的简化模型如凸包、凹坑、棱纹等，所述凹坑、凸包即仿生非光滑单元体。自然界的鸟类经过历史的选择和演变，进化出有利于其飞行的低阻力羽翼结构和组织。大部分的鸟类能借助气流作用节省体力消耗，从而能长时间的高空飞行。研究鸟类翅膀的空气动力学特性，提取仿生翼型，应用于仿生非光滑贴膜的单元体整体高度趋势，能有效地达到减阻目的。
技术实现思路
本技术设计开发了一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，在基层上设置有非光滑凸起或者凹槽，并将仿生翼型的减阻形状应用于非光滑凸起或者凹槽的高度排布，有效降低了气动阻力系数。本技术提供的技术方案为：一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，包括：基层；多个非光滑凸起，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；其中，所述非光滑凸起的高度形成的曲线为：x2+(y+H)2＝(b+H)2，x＞0，y≥0，H＞0；其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤hmaxmm，H＝1000～1060mm，hmax为非光滑凸起的最大高度；或者多个非光滑凹槽，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；其中，所述非光滑凹槽的深度形成的曲线为：x2+(y-H)2＝(b+H)2，x＞0，y≤0，H＞0；其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤hmaxmm，H＝1000～1060mm，hmax为非光滑凹槽的最大深度。优选的是，所述非光滑凸起的高度满足：式中，Re(L)是雷诺数；V是来流时均速度；V是流场中非光滑凸起的特征长度，v是运动粘度；h是非光滑凸起的高度，且h＞0。优选的是，所述非光滑凸起的高度满足h≤3mm。优选的是，所述非光滑凸起沿所述基层轴向等间距阵列排布，所述非光滑凸起沿所述基层轴向的阵列间距满足s＝10～15mm。优选的是，所述非光滑凸起为圆柱形。优选的是，所述非光滑凹槽的深度呈曲线分布，且所述非光滑凹槽的深度满足：式中，Re(L)是雷诺数；V是来流时均速度；V是流场中非光滑凹槽的特征长度，v是运动粘度；h是非光滑凹槽的深度，且h＞0。优选的是，所述非光滑凹槽的深度满足h≤3mm。优选的是，所述非光滑凹槽沿所述基层轴向等间距阵列排布，所述非光滑凹槽沿所述基层轴向的阵列间距满足s＝10～15mm。优选的是，所述非光滑凹槽为圆柱形。本技术所述的有益效果：1、本技术提供的非光滑贴膜，可避免在车身表面加工的复杂加工工艺，从而缩短减阻造型的制造周期，降低成本。2、根据生物非光滑结构提取的凹坑和凸包造型，增加车身造型设计的艺术性，使外观更加绚丽。3、将仿生翼型的减阻形状应用于非光滑单元体的高度排布，有效降低了气动阻力系数。附图说明图1为本技术所述非光滑凸起贴膜示意图。图2为本技术所述等距分布的仿生翼型的非光滑凸起的布置示意图。图3为本技术所述非光滑凹槽贴膜示意图。图4为本技术所述等距分布的仿生翼型的非光滑凹槽的布置示意图。图5为本技术所述仿生翼型的上半部形状示意图。图6为本技术所述仿生翼型的下半部形状示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本技术提供了一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，应用于车身外表面，以实现车身减阻目的，如图1、2所示，其包括基层110和布置在基层上的非光滑凸起120，该非光滑凸起120其沿基层110径向设置，并沿基层110轴向等间距阵列排布。布置于基层110的非光滑凸起在流场的边界层内能够有效降低车身的气动阻力，故非光滑凸起120的高度h满足如下条件：式中，Re(L)是雷诺数；V是来流时均速度；V是流场中非光滑凸起的特征长度，v是运动粘度；h是非光滑凸起的高度，且h＞0。所述的非光滑凸起120的高度以仿生翼型上半部的规律变化，如图5所示，高度排布满足如下拟合曲线方程：x2+(y+H)2＝(b+H)，x＞0，y≥0，H＞0；其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤hmaxmm，H＝1000～1060mm，hmax为非光滑凸起的最大高度。所述的非光滑凸起120沿基层110轴向的阵列间距满足s＝10～15mm。所述的非光滑凸起120高度h≤3mm，本实施例中，所述的非光滑凸起120为圆柱形。本技术还提供了一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，应用于车身外表面，以实现车身减阻目的，如图3、4所示，其包括基层210和布置在基层上的非光滑凹槽220，该非光滑凹槽220其沿基层210径向设置，并沿基层210轴向等间距阵列排布。布置于基层210的非光滑凹槽在流场的边界层内能够有效降低车身的气动阻力，故非光滑凹槽220的深度h满足如下条件：式中，Re(L)是雷诺数；V是来流时均速度；V是流场中非光滑凹槽的特征长度，v是运动粘度；h是非光滑凹槽的深度，且h＞0。所述的非光滑凹槽220的深度以仿生翼型下半部的规律变化，如图6所示，深度排布满足如下拟合曲线方程：x2+(y-H)2＝(b+H)2，x＞0，y≤0，H＞0；其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤hmaxmm，H＝1000～1060mm，hmax为非光滑凹槽的最大深度。所述的非光滑凹槽220沿基层210轴向的阵列间距满足s＝10～15mm。所述的非光滑凹槽220深度h≤3mm，本实施例中，所述的非光滑凹槽220为圆柱形。空白例将未贴膜的车身置于风洞中进行测试，得到未贴膜表面的阻力系数为0.0163。实施例1本实施例提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜，其特征在于，包括：/n基层；/n多个非光滑凸起，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；/n其中，所述非光滑凸起的高度形成的曲线为：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜，其特征在于，包括：
基层；
多个非光滑凸起，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；
其中，所述非光滑凸起的高度形成的曲线为：



x2+(y+H)2＝(b+H)，x＞0，y≥0，H＞0；
其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤hmaxmm，H＝1000～1060mm，hmax为非光滑凸起的最大高度；或者
多个非光滑凹槽，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；
其中，所述非光滑凹槽的深度形成的曲线为：



x2+(y-H)2＝(b+H)，x＞0，y≤0，H＞0；
其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤hmaxmm，H＝1000～1060mm，hmax为非光滑凹槽的最大深度。


2.如权利要求1所述的基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜，其特征在于，所述非光滑凸起的高度满足：






式中，Re(L)是雷诺数；V是来流时均速度；V是流场中非光滑凸起的特征长度，v是运动粘度；h是非光滑凸起的高度，且h＞0。


3.如权利要求2所述的基于仿生非光滑形态的表面减阻贴膜，其特征在于，所述非光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，王宁，王佳宁，潘凯旋，阮新建，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22