一种V型的厢式货车减阻结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种V型的厢式货车减阻结构，其中，厢式货车车厢的两侧面和上表面同时分布有多个V型减阻单元，V型减阻单元包括尖端朝向车子行进方向的一前V面和一后V面，前V面和后V面分别都由两块与车厢表面垂直的矩形面拼接而成，前V面和后V面前后排列且两个V面间通过各自后端的矩形边相互拼接，V型减阻单元上表面为同时与前V面和后V面适应性拼接的V型面，通过仿真模拟试验可得到，采用上述V型减阻单元的整体减阻效果要明显优于其他简单几何形状的减阻单元。

【技术实现步骤摘要】
一种V型的厢式货车减阻结构
本技术涉及车辆零配件设计领域，尤其涉及一种可优化厢式货车气动阻力系数的减阻结构。
技术介绍
发达国家的公路运货车中，重型厢式货车的比例在90％以上，在我国重型厢式货车在货物运输中的占比也越来越高。随着电子商务的快速发展，物流行业的技术要求越来越高，厢式货车作为物流运输环节中的重要交通工具，其气动阻力系数的优化引起车辆制造行业的关注，气动阻力系数优化后的厢式货车所受空气阻力会有所降低，进一步可提高车辆行进的稳定性，减少车辆油耗成本，甚至在车辆速度控制上具有优势。为此，许多用于改善厢式货车气动阻力系数的措施被提出，其中，在厢式货车上增加涡流发生器是一种常见的改良方法。涡流发生器是汽车行业中一种很有潜力的气动减阻装置，该装置由美国联合飞机公司的Bmynes和Tayler于1974年首次提出，其利用生成的流向涡使边界层内部低速气流与外部高速气流进行能量交流，从而实现控制流动分离和降低气动阻力的目的，涡流发生器的加装可以减小货车尾部涡流区的面积和强度，可以使尾部气流延迟分离，进而减小货车前后压差阻力。目前，国内对于涡流发生器对厢式货车气动特性影响的研究较少，若仅仅采用简单的几何形状或在厢式货车上进行简单的涡流发生器布置，其带来的减阻效果并不明显，有的甚至可能会产生反作用，因此本专利技术人提出一种特殊构造的涡流发生器，并对该涡流发生器的减阻效果与其他简单几何形状的涡流发生器进行仿真模拟比较，确定较优的涡流发生器设计方案。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种针对厢式货车并安装在车辆运输车厢表面上的减阻结构，通过该减阻结构可改善厢式货车气动阻力系数，进而实现车辆整体具有较好的减阻效果。为解决上述技术问题，本技术的技术解决方案是：一种V型的厢式货车减阻结构，其具体为：厢式货车车厢的两侧面和上表面同时分布有多个V型减阻单元，所述V型减阻单元包括尖端朝向车子行进方向的一前V面和一后V面，所述前V面和所述后V面分别都由两块与车厢表面垂直的矩形面拼接而成，所述前V面和所述后V面前后排列且两个V面间通过各自后端的矩形边相互拼接，所述V型减阻单元上表面为同时与所述前V面和所述后V面适应性拼接的V型面，车头顶与车厢顶的水平高度差为H，V型减阻单元的高度为h，H/h＝50/3。较佳的，多个所述V型减阻单元分别在所述两侧面和所述上表面上一字排列形成减阻单元条，两侧面的减阻单元条分别对接在所述上表面的减阻单元条的两端，三条减阻单元条所在平面和厢式货车行进方向垂直。较佳的，所述减阻单元条分布在车厢后端并贴近所述车厢后端面的边缘。较佳的，所述矩形面拼接处为圆滑的弧形拼接，所述V型面和所述矩形面拼接处同样为圆滑的弧形拼接。较佳的，所述前V面两矩形面间夹角为α＝45°。较佳的，所述后V面两矩形面间夹角为β＝60°。较佳的，相邻V型减阻单元间间隙宽度为W，V型减阻单元的宽度为w，则W/w＝4。采用上述方案后，由于本技术在厢式货车车厢表面安装了上述V型减阻单元，并将V型减阻单元排列成倒U型分布，可使厢式货车尾部气流流线更加平滑，进而改善尾部流场结构，减小压差阻力，优化货车的气动阻力系数，同时通过软件模拟实验可得到，采用V型减阻单元的整体减阻效果要明显优于其他简单几何形状的减阻单元。附图说明图1是V型减阻单元立体图；图2是V型减阻单元仰视图；图3是V型减阻单元安装示意图；图4是原始厢式货车的模型尺寸示意图；图5是减阻单元条位置示意图；图6是减阻单元条不同位置气动阻力系数对比曲线图；图7是圆柱形减阻单元安装示意图；图8是椭圆形柱体减阻单元安装示意图；图9是不同形状减阻单元不同位置气动阻力系数对比曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详述，本技术所揭示的是一种V型的厢式货车减阻结构，如图1-9所示，为本技术的较佳实施例，为优化厢式货车的气动阻力系数，本技术在厢式货车车厢的两侧面和上表面同时分布有多个V型减阻单元3，上述所有V型减阻单元3即构成本案所提的减阻结构。其中，如图1-2所示，整个V型减阻单元3为箭头状的实心构造，可以采用钢铁或硬质塑料制得。V型减阻单元3包括尖端朝向车子行进方向的一前V面1和一后V面2，前V面1和后V面2分别都由两块与车厢表面垂直的矩形面拼接而成，两块矩形面通过位于前方的矩形边拼接分别形成前V面1和后V面2，前V面1和后V面2前后排列且两个V面间通过各自后端的矩形边相互拼接，V型减阻单元3上表面5、底面6为同时与前V面1和后V面2适应性拼接的V型面。进一步，为降低V型减阻单元3的流体阻力，矩形面拼接处为圆滑的弧形拼接，V型面和矩形面拼接处同样为圆滑的弧形拼接。安装V型减阻单元3时，V型减阻单元3的底面贴付在车厢的两侧面和上表面，前V面1为迎风面，后V面2整体背向厢式货车行进方向，贴付方式可以采用焊接或胶接，或进一步可以在厢式货车车厢生产时与车厢壁一体成型获得。如图3所示，多个V型减阻单元3分别在车厢两侧面和上表面上一字排列形成减阻单元条4，两侧面的减阻单元条4分别对接在上表面减阻单元条4的两端，使得两侧面与上表面的所有V型减阻单元3排列形成倒“U”型分布，三条减阻单元条4所在平面和厢式货车行进方向垂直，每个V型减阻单元3的前V面1直接迎向货车行进前方，气流在货车车厢表面因减阻结构形成涡流，进而改变了车厢上方气流分布，实现对厢式货车气动阻力系数的优化。为了最大程度提高减阻结构给厢式货车带来的减阻效果，专利技术人基于软件技术对减阻结构进行结构性优化，具体的，通过UG软件构建货车模型，如图4所示为待研究原始货车模型尺寸，各尺寸标识单位为mm，根据经验，取8倍车长，4.5倍车宽，5倍车高的长方体作为数值模拟的计算域，采用有限元软件ansysworkbench的前处理软件对货车模型计算域进行网格划分，并通过在模型壁面设置膨胀层的方式对关键部位网格进行局部加密，最终形成450w的网格单元数。采用计算流体动力学分析软件Fluent作为仿真平台对上述V型减阻单元3的分布及形状参数进行实验优化。首先是对V型减阻单元3形状的优化，经研究，V型减阻单元3高度将直接影响形成涡流的大小，其影响水平要高于V型减阻单元3的长度a、宽度w以及相邻V型减阻单元3间间隙宽度W，为实现单一变量研究，初步设定V型减阻单元3的长度a＝100mm，宽度w＝100mm，间隙宽度W＝400mm，基于经验及研究，前V面1两矩形面间夹角为α＝45°，后V面2两矩形面间夹角为β＝60°，V型减阻单元3统一设在车厢前端。为了确定V型减阻单元3的最佳高度h，专利技术人设计了若干不同高度值：20mm、30mm、40mm、50mm、60mm，并将不同高度值引入货车模型求得不同高度下各货车模型气动阻力系数，不同高度V型减阻单元3得到的气动阻力系数以及相对原车模型的减阻率如表1所示。表1不同高度涡流发生器的减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种V型的厢式货车减阻结构，其特征在于：厢式货车车厢的两侧面和上表面同时分布有多个V型减阻单元，所述V型减阻单元包括尖端朝向车子行进方向的一前V面和一后V面，所述前V面和所述后V面分别都由两块与车厢表面垂直的矩形面拼接而成，所述前V面和所述后V面前后排列且两个V面间通过各自后端的矩形边相互拼接，所述V型减阻单元上表面为同时与所述前V面和所述后V面适应性拼接的V型面，车头顶与车厢顶的水平高度差为H，V型减阻单元的高度为h，H/h＝50/3。/n

【技术特征摘要】
1.一种V型的厢式货车减阻结构，其特征在于：厢式货车车厢的两侧面和上表面同时分布有多个V型减阻单元，所述V型减阻单元包括尖端朝向车子行进方向的一前V面和一后V面，所述前V面和所述后V面分别都由两块与车厢表面垂直的矩形面拼接而成，所述前V面和所述后V面前后排列且两个V面间通过各自后端的矩形边相互拼接，所述V型减阻单元上表面为同时与所述前V面和所述后V面适应性拼接的V型面，车头顶与车厢顶的水平高度差为H，V型减阻单元的高度为h，H/h＝50/3。


2.根据权利要求1所述的一种V型的厢式货车减阻结构，其特征在于：多个所述V型减阻单元分别在所述两侧面和所述上表面上一字排列形成减阻单元条，两侧面的减阻单元条分别对接在所述上表面的减阻单元条的两端，三条减阻单元条所在平面和厢式货车行进方向垂直。

【专利技术属性】
技术研发人员：许建民，毛玲霞，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：新型
国别省市：福建;35