使用射流控制的低阻力低噪声汽车后视镜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车空气动力学技术领域，更具体地讲，本发明是一种使用被动射流控制的低阻力低噪声汽车后视镜，用以降低由后视镜产生的阻力和噪声，可用于汽车、卡车、摩托车、船只、火车、飞机等。
【背景技术】
[0002]汽车和机动车，包括轿车、卡车、摩托车、船只、火车、飞机和它们的组合等，已成为现代世界人类交通运输的主要方式。与传统运输方式相比，机动车能实现驾驶员和乘员的高速远距离输送。机动车在陆地、水路或者空中的行驶速度范围通常是每小时十英里到每小时四百英里。这样的速度足以使机动车产生显著的流体或气体动力(气动)阻力，因而大部分的机动车均使用流体力学概念进行外形设计，尽可能降低其气动阻力。
[0003]机动车气动阻力中非常显著的一部分来自于其外部的后视镜，这部分气动阻力主要由其镜面后很低的底部压力引起。一些常见的后视镜如图1、图2和图3所示。后视镜暴露在来流中，通常安装在搭乘有驾驶员和乘员的车身外。由于发动机需要产生推力来克服阻力，后视镜产生的阻力需要消耗机动车燃料。外部后视镜产生的阻力占机动车总阻力中相当大的一部分，特别是对于小而轻的车辆(例如，电动汽车、方程式赛车、Smart、MiniCooper等)和重载卡车。这类机动车的后视镜面积与车辆整体迎风面积比相对较大。由于小而轻的汽车具有更高的燃油里程且更环保，它们越来越受欢迎；而重载卡车对于货物的长途运输是至关重要的。因而降低后视镜阻力将有助于大大降低全球燃料和能源消耗及污染排放。当机动车以一定的速度在流体中例如空气中行驶时，除了阻力之外，另一个需考虑的重要问题是噪声。在行驶的机动车中，驾驶员和乘员听到的噪声实际上大部分来自于气体流过机动车，而外部后视镜是噪声主要来源之一。
[0004]外部后视镜产生的高阻力和高噪声是由镜面后很低的底部压力导致的，这很低的底部压力又是由于底部流动产生的涡脱落和湍流压力脉动造成的。图4用流线示意了后视镜处涡脱落发生的侧视图。这些流动条件的产生是由于后视镜具有流线型的前部和平板后部(尾缘)，其平板后部就是驾驶员用于观察机动车后面情况的镜面。涡脱落及相应的低压力和大的湍流压力脉动是后视镜的平板尾缘造成的，这种平板尾缘的流动被称作一种底部流动。一般性的底部流动不仅包括平板尾缘后的流动，还包括所有钝尾缘的流动，如圆柱扰流。
[0005]如上所述的底部流动是与后视镜相关的阻力和噪声的主要来源。噪声对于车辆乘员来说是令人厌烦的，因为它严重影响乘员听音乐和交谈。机动车中的噪声水平在小而轻的车辆中尤其严重，因为它们为了减轻重量、提高燃料效率，通常有更薄的车体和车门，使噪声更容易传播到机动车的车厢内。本发明的目的是引入一种使用射流控制的低阻力低噪声机动车后视镜设计概念，以降低底部流动涡脱落的影响，从而在保证后视镜视野的情况下减小由后视镜引起的噪声和阻力。本发明通过控制环绕后视镜周围的流动，在平板镜面处产生环绕定向射流，从而形成虚拟尾缘以消除涡脱落，并降低由其产生的阻力和噪声。本发明的目的是降低空气阻力和噪声，但同样适用于其它流体，例如水。本发明是针对机动车后视镜，但亦可用于降低一般性物体的底部阻力，如卡车，公交车，吉普车和飞行器的底部(尾部)阻力。
【发明内容】
[0006]针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种使用射流控制的低阻力低噪声汽车后视镜，可有效解决上述问题。
[0007]本发明采用的技术方案如下:
[0008]本发明提供一种使用射流控制的低阻力低噪声汽车后视镜，包括:
[0009]I) 一个外壳体:该外壳体具有空气动力学外形，其横截面积由前部到后部逐渐变大，该外壳体内部通常是中空的；
[0010]2) 一个内体:该内体位于外壳体内，并与外体形状匹配；
[0011]3)多个连接片:连接片布置在外壳体和内体之间，用于连接外壳体和内体；
[0012]4)由上述外壳体和内体组成的具有进口和出口的收缩通道，气流由进口流入，从出口以射流方式以指定方向流出。
[0013]本发明还提供一种使用射流控制的低阻力低噪声汽车后视镜，包括:
[0014]I) 一个外壳体:该外壳体具有空气动力学外形，其横截面积由前部到后部逐渐变大，该外壳体内部通常是中空的；
[0015]2) 一个内体:该内体位于外壳体内，并与外体形状匹配；
[0016]3) 一包含在内体中的中央流通管道，其位于内体的正中心；
[0017]4)多个连接片:连接片布置在外壳体和内体之间，用于连接外壳体和内体；
[0018]5)由上述外壳体和内体组成的具有进口和出口的收缩通道，气流由进口流入，从出口以射流方式以指定方向流出。
[0019]本发明提供的使用射流控制的低阻力低噪声汽车后视镜具有以下优点:
[0020]与普通汽车后视镜相比，本发明能够有效降低行驶中机动车的后视镜产生的阻力和噪声。
【附图说明】
[0021]图1是一个现有机动车外部后视镜的俯视图。
[0022]图2是另一个现有机动车外部后视镜的立体图。
[0023]图3是又一个现有机动车外部后视镜的立体图。
[0024]图4是一个典型机动车外部后视镜处于流场中的流线侧视图，显示出典型机动车外部后视镜是如何引起涡脱落的。
[0025]图5是本发明第一实施例的立体图。
[0026]图6是本发明第一实施例的前视图。
[0027]图7是本发明第一实施例的右侧视图。
[0028]图8是本发明第一实施例的后视图。
[0029]图9是本发明第一实施例的线框透视图。
[0030]图10是本发明第二实施例的立体图。
[0031]图11是本发明第二实施例的前视图。
[0032]图12是本发明第二实施例的右侧视图。
[0033]图13是本发明第二实施例的后视图。
[0034]图14是本发明第二实施例的线框透视图。
[0035]图15是指定剖面位置的本发明第一实施例的前视图。
[0036]图16是描绘空气如何流过的本发明第一实施例的剖面右侧视图。
[0037]图17是描绘空气如何流过的本发明第一实施例的剖面俯视图。
[0038]图18是指定剖面位置的本发明第二实施例的前视图。
[0039]图19是描绘空气如何流过的本发明第二实施例的剖面右侧视图。
[0040]图20是描绘空气如何流过的本发明第二实施例的剖面俯视图。
[0041]图21是说明本发明是如何阻