KR950014419B1 - 베이스드래그를 감소하기 위한 회선상 판 - Google Patents

Abstract

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Description

베이스드래그를 감소하기 위한 회선상 판

제 1도는 유체 흐름에 대하여 움직이는 뭉툭한 몸체에 관련한 유체 역학을 도시한다.

제 2도는 본 발명의 특징을 이용한 뭉툭한 물건의 사시도.

제 3도는 제 2도의 선 3-3을 따라 취한 단면도.

제 4도는 제 3도의 선 4-4의 방향에서 일반적으로 취한 도면.

제 5도는제 4도의 선5-5의 방향에서 일반적으로취한 단면도.

제 6도는 제 4도에서 Y로 지시한 구역의 확대도.

제 7도는 본 발명의 특징을 이용한 자동차의 사시도.

제 8도는 제 7도의 선 8-8의 방향에서 일반적으로 취한 자동차의 배면도.

제 9도는 제 8도의 선 9-9를 따라 취한 부분 단면도.

제 10도는 본 발명의 특징을 이용한 트랙터 트레일러의 측면도.

제 11도는 제 10도의 선 11-11의 방향에서 일반적으로 취한 트랙터 트레일러의 배면도.

제 12도는 본 발명의 특징을 이용한 발사체의 측입면도.

제 13도는 제 12도의 선 13-13의 방향에서 일반적으로 취한 제 12도의 발사체의 배면도.

제 14도는 본 발명을 이용한 장치의 작용을 나타내는 사시도.

제 14a도는 제 14도의 선 14A-14A를 따라 취한 단면도.

제 15도는 본 발명을 이용한 자동차의 부분측입면도.

제 16도는 제 15도의 자동차의 배면도.

제 17도는 제 15도에서 나타난 본 발명의 장치의 확대도.

제 18도는 제 17도의 장치의 배면도.

제 19도는 종래 기술에 따른 "날개"의 사시도.

제 20도는 종래 기술의 제 19도의 선 20-20을 따라 취한 단면도.

제 21도는 주래 기술에 제 19도의 선 23-23을 따라 취한 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16 : 하류방향 20 : 뭉툭한 끝표면

22 : 상부모서리 24 : 하부모서리

28 : 유선 36 : 상류방향

40 : 골 43 : 골입구

45 : 골출구 46 : 측벽표면

48 : 옆모서리 300 : 탄피

302 : 탄피축 304 : 탄피끝

306 : 탄피표면 200 : 뭉퉁한물체

202 : 상부표면 206 : 단부표면

210 : 회선상 벽부재 212 : 지지부재

214 : 선두모서리 216 : 후미 모서리

222 : U형골 224 : 돌출부

230,234 : 반시계 방향 회전 소용돌이

228,238 : 시계방향 회전 소용돌이

300,304 : 회전상판 308 : 단부표면

본 발명은 베이스드래그(Base drag)를 감소시키는 것에 관한 것이다.

항력(Drag)은 점성의 영향 특히 분리기포 또는 분리기포에 기인하여 생기는 표면마찰과 표면압력 변화의 결과로 생기고 항력은 점성의 영향 특히 분리기포 또는 분리구역(저압력 구역)에 기인하여 생기는 표면마찰과 표면 압력 변화의 결과로 생긴다. 분리구역은 2차원 또는 3차원 경계층이 몸체의 표면으로부터 이탈할때 발생한다. 각이 지거나 뭉툭한 몸체는 표면으로부터 흐름을 분리시킬 수 있는 몸체 주위로 흐로는 유선에서 급격한 하류 방향 압력구배를 촉진시키려는 형상을 갖는다. 이것은 특히 자동차와 트랙터 트레일러 그리고, 뭉툭한 끝을 가진 발사체 같은 뭉툭한 끝면을 가진 몸체에 대하여 사실이다. 이들 물체가 공기를 통과하면서 이물체 뒤에 생긴 분리기포는 높은 베이스드래그를 만든다.

항공기 날개, 방향타, 돛 그리고 가스터어빈의 로터 날개와 고정자날개 같은 에어포일형 몸체는 적당한받음각(angles of attack)(약 15°이하)에서 전표면에 걸쳐 흐름방향의 2차원 경계층 분리를 피하는 유선헝을 갖는다. 더욱 큰 반음각(또는 증가된 부하)에서 분리가 생기고 재순환 유동 구역(또는 저압 후류이 생기며 항력을 크게 증가시키고 양력(lift)을 감소시킨다. 본 명세서와 첨부된 특허청구 범위에서 사용되는 것처럼 "흐름방향의 2차원 경계층 분리"하는 것은 몸체의 표면으로부터 유체가 분리하고 결국 유체의 흐름과 반대 방향으로 움직이는 벽 근처에 흐름을 만든다는 것을 의미한다.

항력을 감소시키고 양력과 유체 흐름속에 놓여있는 몸체에서의 실속특성(StalI Characteristics)을 개선하는 것(만일 적당하다면)은 공기역학의 일정한 목표이다. 에어포일(또는 다른 유선헝 몸체)에서 경계층 분리를 피하거나 가능한 항력을 최소로 하기 위하여 에어포일의 표면을 따라 하류까지 발생하는 분리를 적어도 줄이기 위한 일반적인 방법을 유체 흐름 방향으로 에어포일의 길이를 따라 표면 윤곽을 만듬으로 하류 방향의 압력상승을 줄이는 것이다.

에어포일에서 항력을 줄이기 위한 잘 알려진 다른 방법은 역압력 구배에 대항하여 표면을 따라 더욱 하류를 만드는 경계층 유체의 다른 평균운동량을 주기 위하여 분리점을 지연시킴으로 경계층에서 교환을 만드는것이다. 예로 미합중국 특허 제4,455,045호는 유동 표면에 있는 늘어나고 확장된 채널(channel)을 서술한다. 이 채널은 날카로운 길이 방향의 모서리는 가지고 있다. 표면위의 경계층은 이 채널속으로 흐르고 이채널 모서리를 정상적인 유동표면 아래 유동방향 소용돌이를 만들고 이 소용돌이는 채널속의 유동을 활성화시켜 채널바닥을 따라 유동의 경계층 부착을 지속시킨다.

유사하게 스티븐스(stephens)는 유동표면 속에 다수개의 인접하여 유동방향으로 뻗는 체널을 만들었다. 이 채널은 좁은 입구로부터 넓은 출구로 연속적으로 측면으로 뻗는다. 일반적으로 삼각형 램프가 인접채널사이에 형성된다. 스티븐스는 이 경계층 유동이 램프(ramp)와 채널 사이에서 갈라진다고 설명한다. 이 채널 사이의 유동은 퍼지고 이 경계층은 더욱 얇아지고 표면에 더욱 길게 부착되어 유지된다. 이 램프 유동은일반적인 유동으로 전환된다. 하나의 응용(스티븐스의 제 6도)이 정상보다 더 큰 거리 정도로 유동이 곡면에 부착되어 지속되기 위하여 자동차의 지붕과 후면창 사이에 만들어졌다.

미합중국 특허 제1,773,280호에서, 날개의 앞쪽으로부터 날개후부로 날개의 상부를 따라 다수개의 나란한 익현쪽으로 뻗는 마루를 설치함으로 항공기 날개에 항력은 증가되지 않고 양력이 증가되었으며 이 마루들은날개의 가장 두꺼운 근처에 최고점을 갖는다. 이 마루들은 앞에서 불때 에어포일 형상을 가지며 날개 후부의 어느점까지 테이퍼가 되어 있다. 이 개념은 경계층 분리를 일으키는 점성을 고려하지 않은 것이며 따라서 높은 양력 조건에서 분리를 피할 수 있다고 기대할 수 없다.

미합중국 특허 제3,588,005호에서는 "경계층에 에너지를 더해주고 정상적인 역 압력구배의 구역에서 층류(lamlnar flow)를 지속하기 위한 자유 유동 방향으로 가속화된 유동의 채널"을 제공함으로 분리의 시작을 지연시키기 위하여 에어포일의 상부면에 익현 방향으로 뻗는 마루를 사용한다. 이 마루들은 "경계층 두께정도의 높이까지"표면으로부터 돌출한다. 가로유동(cross flow)성분은 "마루에 걸쳐 가속화되고 뭉툭한 후미끝에 의하여 생기는 자유 유동방향으로 돌연적인 역합력 구배와 마주치기 보다는 후미끝에서부터 부드럽게" 코그스크루(corkscrew)하는 유동을 주어 몸체의 후미끝 근처에서 분리의 가능성을 줄일 수도 있다". 위에 논의한 미합중국 특허 제1,773,280호의 마루에 관하여 유동은 또한 마루 사이에서 가속되어서 에어포일 표면에 걸쳐 층류를 더욱 지속하도록 한다.

미합중국 특허 제3,741,235호와 제3,578,264호에서는 유동방향에 대하여 대체적으로 횡방향으로 뻗는 일련의 블록하거나 오목한 형상을 사용하여 소용돌이를 만들어 분리를 지연시킨다. 여기서 불록하거나 오목한 형상의 최고높이는 되도록 경계층 두께보다 작아야 한다고 제시한다.

디.엘 화이트 헤드(D L. Whltehead), 엠 코즈(M.kod△)와 피.엠.힐드(P.M. Hield)에 의해 저술되고1982년 영국 캔브리지 대학에서 간행된 "날개 후부의 주름에 의한 항력의 감소"라고 제목이 붙여진 논문에서 뭉툭한 날개(폭 50,8cm, 익현길이 50.8cm,3. 81cm의 일정한 두께 그리고 뭉툭한 날개 후부를 가진)에의한 항력은 익현 방향 길이의 마지막 17.78cm를 유동방향으로 뻗는 골과 마루(주름)를 교대로 형성시켜 감소된다. 이 날개후부와 이 주름을 가로지르는 상류 방향의 탄면은 파장 20.32cm의 사인 곡선을 갖는다. 이 날개 재료의 두께는 비록 골 깊이 또는 마루높이(전폭)가 날개후부에서 최고 5.08cm으로부터 상류로 0까지 변하지만 각 골과 마루의 길이 걸쳐 일정하게 유지한다. 전체 골 출구 구역은 뭉뚝한 구역의 50% 이상이다. 제 21도 내지 제 23도는 여기서 서술한 날개를 보여주며 단위길이 "a"로 주어진 크기를 갖는다. 주름이 없는 날개에 비교할때 약 1/3의 베이스드래그가 감소된다는 것을 알 수 있다. 주름이 없는 날개 상부와 바닥 후부 모서리로부터 교대로 분산되는 날개폭 방향의 소용돌이는 주름에 의하여 제거된다.

일반적으로 종래 기술의 분리지연 장치에서는 정상상태에서 상당한 항력이 생겼고 따라서 이 지연장치가줄 수 있는 약간의 이익이 없었다고 믿어진다. 이것은 때때로 효용을 제한한다. 종래 기술의 많은 장치가항력을 감소시키는 것으로 증명되었지만 뭉툭한 물체에서 베이스드래그를 감소시키는 것 같이 더욱 진보된 개선이 여진히 요구된다.

본 발명의 목적은 뭉툭하게 끝나는 물체에서 항력을 감소시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 뭉툭하게 끝나는 몸체의 분리기포의 하류 방향 유동의 크기를 감소시키는 것이다. 따라서 본 발명은 판형 부재에 인접한 유체유동 방향으로 뻗는 각각의 축들에 대하여 서로 반대방향으로 회전하는 다수의 인접한 소용돌이를 발생시키는 회선상 하류부분을 갖는 판형부재를 제공하고 판형부재는 베이스드래그를 감소시키도록 뭉툭한 단부표면의 상류에 배치되는 것이다.

특히 물체에 대하여 하류로 이동하는 유체유동속에 놓여진 물체는 뭉툭하고 일반적으로 하류로 향하는 표면으로 끝나는 하류 방향으로 뻗는 표면을 가진다. 하류로 이동하는 유체속에 배치되는 물체 또는 몸체는 뭉특하고 일반적으로 하류로 향하는 단부 표면으로 끝나는 하류로 뻗는 몸체 표면을 갖는다. 회선상 판형부개는 뭉툭한 단부표면의 상류에 배치되고 몸체표면에 대하여 밀접하게 유지된다. 판형부재의 회선상부분은 하류모서리에서 끝나고 판형부재근처의 유체유동 방항으로 뻗으며 파형을 이루는 다수의 인접하고 교대로 배치된 U형의 골과 돌출부를 갖는다. 골의 깊이와 돌출부의 높이는 하튜 방향으로 증가되며 각각의 골이 판형부재의 하류 모서리의 한쌍의 인접한 소용돌이를 발생시키도록 골과 돌출부의 헝상과 크기를 갖춘다. 만일 몸체표면이 뭉툭한 단부표면으로 휘어진 표면처럼 완만하게 변화하면 소용돌이들은 몸체표면위에있는 경계층을 활성화시키고 경계층 분리를 지연시키므로 드래그가 감소된다. 또한 만일 몸체표면과 뭉툭한 단부표면이 이들이 서로 연결된 곳에서 비교적 날카로운 모서리를 형성한다면 소용돌이들은 뭉툭한 단부표면의 하류로 바로 뒤 공간으로 유체가 유동하게하여 분리기포의 크기를 감소시킨다.

특히 이 유체를 뭉툭한 끝표면에 걸쳐 정상적으로 뭉툭한 끝표면뒤의 침체구역속으로 들어가게 하는 운동량의 방향으로 이 유체는 회선상벽부재의 골을 떠난다(다운워시(down wash)가 생긴다)고 생각된다. 추가로 각 골은 골 출구에서 각 측벽표면으로부터 하나의 대규모의 축방향소용돌이를 만든다고 생각된다(여기서"대규모"라는 것은 소용돌이가 골의 깊이정도의 지름을 갖는 것을 의미한다) 이 두개의 소용돌이는 반대방향으로 회전하고 골과 또한 유체근처로부티 유체를 뭉툭한 표면뒤 구역속으로 이동하게 하는 유동장(fIowfieId)를 만든다. 이 현상 홀로 또는 다운워시 효과와 결합한 순수한 효과는 뭉툭한 끝표면뒤에 생기는 저압 구역의 강도를 감소시켜 베이스드래그를 감소시킨다.

추가로 날개폭 방향의 소용돌이의 분산이 베이스드래그의 형상을 돕는 경우 본 발명은 이런 분산을 막는것으로 생각된다.

본 발명의 골과 돌출부는 완전한 유동을 만들도록(즉 골사이에서 유동방향의 2차원 경계층 분러가 생기지않는) 형상을 갖는 것이 바람직하다. 따라서 결국 골로 들어가는 유동을 분리시키고 강한 소용돌이의 생성을 방해하는 골의 직상류 유동의 유동방향의 2차원 경계층 분리가 없는 것이 중요하나. 골사이에서 유동 방향의 2차원 경계층의 방지는 이들 설계에서 중요한 문제가 된다. 예를 들어 만일 골의 바닥의 기울기가 유체유동 방향에 대하여 너무 급하면 2차원 겅계층 분리가 발생할 것이다.

이 골과 돌출부는 하류 방향으로 수직하게 절단한 단면에서 손실을 최소화하기 위해 되도록 U형을 취하며 부드러운 곡선을 이루고 있는 것이 바람직하다 (골의 측벽 표면과 골바닥이 만나는 곳에 날카로운 각이없는). 되도록 대부분의 골과 돌출부는 부드럽게 물결치는 표면을 형성하고 이 표면은 하뮤 방향에 수직한 단면에서 파형을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명의 한가지 중요한 잇점은 유동장에 본 발명에 따른 장치를 설치함에 따라 생기는 상당한 드래그의손상을 초래하지 않고 베이스드레그를 감소시키는 것이다.

월터 엠 프레즈, 쥬니어(WaIter NI Presz, Jr)등에 공동 소유하고 1986년 4월 30일에 출원한 "에어포일헝 몸체"라고 제목이 불여진 미합중국 특허 제857,907호는 물결형상의 얇은 날개후부를 형성하는 유동방향의 골과 마루(회선상)를 가진 에어포일형 날개후부 구역을 설명한다. 한 표면에서 골은 반대표면에서 마루를 만든다. 이 골과 마루는 낮은 운동량의 경계층 유동을 위한 3차원 릴리프(rellef)를 제공함으로 에어포일의 저압면에서의 2차원 경계충 분리의 엄청단 영향을 방지하거나 지연시킨다. 그러나, 본 발명은 뭉툭한 물체 뒤에 생기는 베이스드래그를 감소시키도록 한다. 그러고 본 발명은 이런 목적으로 분리된 회선상 벽부재를 사용한다.

본 발명의 다른 면에 따라 출구에서 이 골의 측벽은 가파른 것이 바람직하다. 이것은 측벽에 의하여 생기는 소용돌이의 강도를 증가시킨다고 생각된다. 여기와 특허청구범위에서 사용되는 "가파른"이라는 것은 골길이방향에 수직한 단면에서 각 측벽에서 가장 가파른 점에 접하는 선들이 교차하여 120°에 지나지 않는 각을 만든다는 것이다. 대부분의 벽은 서로 평행한 것이 바람직하다 이런 목적을 위하여 벽들이 평행할때 벽이 이루는 각은 0°가 되어야 한다고 생각된다.

본 발명은 대체적으로 유동 방향에 수직하고 뭉툭한 하류 방향 끝표면과 만나는 서로 반대로 향하고 이격되어 유동 방향으로 뻗는 표면을 가진 몸체에서 사용되기에 또한 적합하다. 이 경우 회선상 벽부재는 각각의 유동방향으로 뻗는 표면에 인접하게 위치할 수 있다 각각의 회선상 부재는 뭉툭한 단부표면을 가로질러 반대쪽으로 유체의 유동을 만든다. 하나 또는 양쪽표면은 회선상 벽부재를 포함한다. 각각의 벽부재의 이골들은 출구에서 깊이를 가져야 하며, 본 발명을 사용하지 않고 정상적으로 생기는 분리 기포에 상당한 효과를 갖기 위하여 뭉툭한 끝표면의 전체구역에 비하여 충분한 단면 유동구역을 가져야 한다. 곧 출구에서서로 반대로 향하는 표면 사이 거리의 오직 수 %의 최소 골 출구 깊이가 효과가 있을 수 있다.

본 발명의 상술한 그러고 다른 목적과 특징 그리고 잇점은 첨부된 도면에서 도시한 것 같은 우선 실시예의 상세한 설명으로 더욱 명백하여질 것이다.

제 1도는 뭉툭한 하류방향 끝으로 끝나는 물체의 표면위에 유체가 유동할때 무엇이 생기는 가를 도시한다. 이 도면에서 몸체는 참고번호(10)으로 나타내고 유체가 위로 흐르는 부드럽고 편평한 상부면(12)과 하부면(14)을 갖는다. 넓은 화살표(16)는 하류 방향을 나타내는 반면 선(18)은 표면(12)와 (14)에 인접하여 흐르는 유체의 유선을 나타낸다. 기술상 잘 알려진 것처럼 유체는 상류방향으로 몸체(10)가 유체를 통하여 이동하므로 정지할 수 있지만 이 저압 침체구역은 상류 방향으로 물체를 움직이게 하는 어떤힘에 저항하는 하류 방향으로의 힘이 된다. 이 힘은 베이스드래그라고 언급되며 효력을 발휘할 수 있다.

본 CIP 특허가 근거로 하는 모특허 U S.S N 947 164의 발명은 감소된 베이스드래그의 이익에 반대하는 다른 손실을 최소로 하고 베이스드래그를 감소시킨다. 본 발명은 제 2도 내지 제 6도에 관하여 도식적으로 나타냈고 설명된다. 제 2도에 보여진 것처럼 본 발명을 이용한 물체는 일반적으로 번호(30)로 나타냈다.이 물체는 상부표면(32)과 하부표면(34)을 갖고 있다. 이 물체는 일반적으로 화살표(36)으로 나타낸 상류방향으로 공기 같은 유체를 통하여 움직이고 있다고 가정한다. 하류 방향은 화살표(38)로 나타냈다. 본 발명에 따라 다수의 하루 방향으로 뻗는 골(40)은 상부표면(32)에 형성되고 다수의 하류 방향으로 뻗는 골(42)은 하부표면(34)에 형성되어 있다. 이골은 하류 방향에 수직한 단면에서 일반적으로 U형을 갖는다. 입구(43)에서 뭉툭한 끝표면(44)으로 뻗는 각 골은 상부표면(32)과 하부표면(34)과 만나며 대체적으로 하류로 향한다.

이골들은 흐름방향의 경계층 분리가 골 사이에서 생기지 않는 것처럼 그 전길이에 걸쳐 유동이 완전하도록 적당한 크기와 형상으로 만들어져야 한다. 이 관점에서 표면(32)과 (34)를 따라 흐르는 유체는 입구를 통해 들어가면서 이 표면들에 부착되어야 한다.(유동방향의 경계층 분리가 없는) 끝표면(44)에 있는 이 골출구(45)는 폭 또는 깊이(A)를 갖는다(제6도). 이 골들은 상류끝에서 깊이가 0이 되고 상류끝과 그 길이를 따라 상부표면과 하부표면 속으로 완만하게 섞인다. 각 골은 상류 끝에서 출구로 깊이가 증가되는 것이바람직하다. 그러나 이것은 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어 이 깊이는 골 출구의 상류에서 최대이고 출구까지 일정하게 유지될 수 있다.

이 골들은 하류 방향에 수직한 단면에서 그 길이를 따라 부드럽게 U형을 취하며 하류방향에 수직한 단면에서 파형인 부드럽게 주름잡힌 표면을 갖는다. 각 골들은 골출구(45)의 옆모서리(48)로 끝나는 한쌍의 측벽으로 향하는 표면(46)을 갖는다. 되도록 측벽 표면(46)은 골 길이의 연속부분에 걸쳐 놓여진 표면 위로흐르는 유체의 방향에 대체적으로 평행하고 이골은 골 출구를 갖는다. 이 측벽표면(48)의 평행한 특성은 제 5도에서 가장 잘 나타나 있다. 측벽이 갈라지는 것은 골사이에 유동방향 분리를 돕고 골을 떠나는 유체의 측방향 속도 성분을 초래하기 때문에 바람직하지 못하며 이것은 바람직하지 못한 제2의 유동 손실을 만든다.

본 발명으로부터 생기는 감소된 베이스드래그에 기인한 두개의 다른 유체역학기구가 있다고 생각되지만 이 기구들은 완전히 이해되지 않는다. 예를 들어 골을 떠난 유체는 뭉툭한 끝표면에 인접한 공간과 바로 뒤공간 속으로 들어가며 말하자면 유체가 골을 떠난후 물체의 뭉툭한 끝표면에 부착되어 어느정도 유지된다고 생각된다. 두번째로 각골은 한쌍의 대규모 축방향 소용돌이를 만들며 이 축방향은 하류 방향이 된다고 생각된다. 각 소용돌이는 두개의 골측 모서리(48)의 각각 하나로부터 발생된다. 한쌍의 소용돌이는 반대방향으로 회전한다. 이들 소용돌이는 골과 유체근처로부터 뭉툭한 표면 뒤의 구역과 인접한 구역 속으로 유체를 움직이게 하는 유동장을 만든다.

한 출구의 옆모서리로부터 생기는 소용돌이는 다음의 인접한 골의 옆모서리로부터 생기는 상호작용하는 소용돌이에 의하여 방해(소멸)받지 않기 위하여 인접한 골의 옆모서리는 충분한 거리만큼 떨어져 있는 것이 필요하다. 따라서 뭉툭한 끝표면(44)의 부분은 각각의 옆모서리의 전체 길이에 걸쳐 각 골출구의 옆모서리(48)로부터 인접한 골출구의 옆모서리(48)까지 측면으로 뻗는 것이 필요하다. 이 뭉툭한 끝표면의 구역은 참고번호(48A)와 (48B)로 나타낸 골의 옆모서리 사이에 놓인 제 6도의 빗금친 구역으로 나타냈다. 일반적으로 인접한 골의 옆모서리 사이의 하루 방향으로 투영된 구역(50)은 적어도 골의 하류 방향으로 투영된 출구의 약 1/4이 되어야 한다.

출구에서 측벽 표면(48)이 가파를때, 최고의 결과가 얻어진다고 생각된다. 하류 방향에 수직한 단면에서 하류 방향은 골길이 방향이며 옆모서리(48)를 따라 가장 가파른 점에 접하는 선(53)은 약 120°보다 적은 각을 형성하여야 한다. 바람직하게는 C가 0°내지 60°가 되어야 한다. 더 작은 각이 0까지 될수록 더욱 좋다. 이 꼴은 베이스드레그에 영향을 주는 몽툭한 끝표면의 전체 하류 방향으로 투영된 구역에 비하여 그 출구에서 하류로 투영된 단면이 충분히 커야한다. 어떤 경우에서는 전체 골 출구구역이 전체 뭉툭한 구역의 오직수%되는 것이 적당한 베이스드래그 감소를 만들 수 있다. 대부분의 경우에서는 전체 뭉툭한 구역의 30%이하의 골 출구구역이 실제적인 고려에 기인하여 사용될 것이다.

또한 골은 그 깊이에 비하여 너무 좁아서는 안되며 골 사이의 적당한 유동형태가 베이스드래그를 발달시키지 않을 것이며 바람직한 베이스드래그의 감소가 발생하지 않을 것이라고 생각된다. 제 6도에 관하여 출구에서 골의 폭은 점점 파형길이(P)로 최대가 되고 출구에서 골깊이는 정점 파형폭(A)로 최대가 된다. 이비율 P/A는 약 0.25보나 거야하며 적어도 0.5이상인 것이 바람직하다. 추가로 이 비율 P/A는 약 4.0보다작아야 한다.

만일 이골이 출구깊이(폭)에 비하여 너무 길면 골사이에 발생하는 적당한 유동장이 출구에 도달하기 전에 약화되기 때문에 효과 있는 결과를 얻을 수 없을 것이다. 출구폭에 대한 골길이의 비율은 약 12에서 1.0까지 보다 작아야 한다.

제 7도 내지 제 9도에서 제 2도 내지 제 6도에서 보여진 것과 유사한 골 형상이 참고번호(l00)로 나타낸 자동차의 후방 끝에 이용되었다. 이 골(101)은 차량의 상부 트렁크 면(102)과 하부 트렁크면(104)에 형성되었다. 이 골은 후방으로 향하는 뭉툭한 끝표면(106)과 교차한다. 제 7도 내지 제 9도의 실시예와 제 2도 내지 제 6도의 실시예 사이의 한 차이점은 골(101)은 선(112)과 (114)로 나타낸 본래 차량의 외형에 돌출부(110)을 불여 형성된 것이다.

시험으로서 폰티악 파이어비드 트란스암(pontiac firebird Trans-Am)의 1/25 축척한 모델이 구입되고 골은 절단하고 남은것 같은 재료를 차의 트렁크 뚜껑표면과 하부표면에 붙여 만들어졌다. 이것은 결국 자동차에 추가의 뭉툭한 구역을 더한 것이다. 각 골의 바닥은 차량의 본래 표면의 형상에 거의 비슷한 형상을 갖는다. 제 8도와 제 9도에 관하여 뭉툭한 끝표면의 전제크기는 H=3 56cm와 W=7 37cm이다. 골의 길이는 3. 56cm이다. 이골은 하류 방향에 수직한 단면에서 파형인 완만하게 주름진 표면을 갖는다. 이 파형은1.52cm의 구기를 갖고 정점폭 0.76cm를 갖는다. 제 6도의 각(C)에 대응하는 각은 90°이다. 표면(112)과(114)는 각각 수평면과 약 12°의 각으로 형성된다.

속도 22.86m/sec의 풍동시험(Wind tunnel test)에서 앞에서 설명한 변형된 차량모델은 그 표면이 대략12.5% 증가함에 불구하고 종래 모델에서 생기는 전제 항력 보다 16% 작은 전체 항력을 갖는다. 오직 차량의 후방끝단이 변형되었기 때문에 전제 항력 감소는 근본적으로 감소된 베이스드래그에 기인한다고 생각할수있다.

제 l0도와 제 11도는 참고번호(150)로 나타낸 트래일러 트럭에 적용된 본 발명을 보여준다. 골(152)은 트래일러의 편평한 상부표면과 바닥표면 그리고 옆표면에 오목하게 형성되었다. 이골 출구(154)는 뭉툭한 후방끝표면(156)의 면에 있고 끝표면(156)의 네모서리를 따라 부드러운 파형을 이룬다. 이골은 오목하게 형성되지만 마찬가지로 제 7도 내지 제 9도에서 보여지는 자동차(100)에 한것같이 트래일러 표면에 재료를 불여형성될 수 있다.

골 헝상은 또한 제 12도와 13도에서 보여진 탄피(300)같은 발사체의 베이스드래그를 감소시키는데 사용될수 있다. 이 헝의 발사체는 공기 역학적으로 안정하기 위하여 탄피(300)의 축(302)같은 길이방향 축에 대하여 비행중 회전한다. 회전의 방향은 화살표(R)로 나타냈다. 이 탄피(300)은 벡터

으로 나타낸 축방향 속도 V를 갖는다. 벡터 V₂는 탄피표면(306)에 접하고 탄피의 하류끈(304)에서 탄피외부 표면(306)의 회전속도를 나타낸다. 각 골은 벡터

과 벡터

의 합성방향에 일반적으로 평행하게 뻗는다. 유체가 골길이에 대체적으로 평행한 방향으로 골속으로 유동하기 위하여 이골의 방향이 요구된다.

일반적으로 반원형 단면의 골이 이 실시예에서 보여지지만 이골은 제 4도 내지 제 6도의 실시예에서 보여진것 같은 형상(하류 방향에 수직한 단면에서 파형이고 부드럽게 주름진 U형)을 가질 수 있다.

또한 베이스드래그는 뭉툭한 물체의 형상을 변형할 필요없이 제 1도 내지 제 13도에 대하여 앞에서 설명한본 발명에서 이용한 같은 유체역학 개념을 사용하여 감소될 수 있다. 물의 몸체 자체에서 형성된 골과 돌출부에 의하여 발생되는 것처럼 본 발명은 같은 형태의 역회전 소용돌이 골을 발생시키는 회선상 벽부재 또는 뭉툭한 단부의 상류에 위치한 판을 이용한다. 제 14도는 이런 회전상 벽부재를 나타내며 골과 돌출부에 의하여 형성된 역회전 소용돌이들을 도시한다.

제 14도에서 뭉툭한 물체는 참고번호(200)으로 나타낸다. 물체(200)은 그위로 화살표(204)로 나타낸 하류방향으로 유체가 유동하는 매끈하고 비교적 편평한 상부표면(202)를 갖는다. 물체(200)은 뭉툭한 단부표면(206)을 갖는다. 본 발명이 없다면 표면(202)를 따라 흐르는 유동은 선(208)을 따라서 물체로부터 분리된다고 생각된다. 본 응용과 첨부된 특허청구의 범위의 목적을 위하여 분리선(208)은 뭉툭한 단부표면(206)의개시선 또는 상류모서리가 되어야 한다고 생각된다.

본 발명에 따른 회선상 벽부재(210)은 지지부재 또는 격리물에 의하여 표면(202)로부터 이격되어 설치되며 이들중 하나만이 도면에 나타난다. 판(210)은 상류 또는 선두모서리(214)와 하류 또는 후미모서리(216)을 갖는다. 판은 대단히 얇을 수 있지만 선두모서리(214)는 부착된 균일한 유동이 판의 상부표면(218)과 하부표면(220)의 양쪽면에서 시작하도록 에어포일의 선두모서리처럼 라운딩되어야 한다. 판은 그 자체의 무게를 줄이거나 베이스드래그를 최소화하기 위하여 원한다면 후미모서리(216)쪽으로 보다 얇게 테이퍼를 이룰수도 있다.

이 도면에서 다수의 U형 골(22)와 돌출부(224)가 판에 형성된나 인접한 골과 돌출부들은 서로 완만하게 연결되어 후미모서리(216)에서 파형으로 끝나는 판의 물결형상 또는 회선상의 하류부분을 형성한다. 소용돌이가 발생하도록 골의 깊이는 하류방향으로 증가되어야 하지만 골의 깊이는 골출구의 최상류까지 도달할 수있으며 그후로 출구까지 일정하게 유지된다. 제 14도에서 판의 선두모서리(214)는 곧은 직선이며 판은 짧은거리 동안 편평하다 골과 돌출부들은 편평한 부분에서 완만하게 연결된다. 도면에서 나타난 것처럼 골깊이와 돌출부 높이는 상류단부에서 0이고 하류 모서리(216)에서 최고값을 갖는다. 그러나 판의 선두 모서리(214)는 작은폭의 파형을 가질 수 있으며 골 깊이는 초기이 폭으로부터 증가될 것이다 골에서 그 전체길이를 따라 유동이 완전하도록 골과 돌출부의 형상이 선택된다.

판(210)은 물체(200)에 부착되었기 때문에 판자체가 밭생하는 손실(즉 드래그)은 최소가 된다. 만일 판이배치되는 상부표면에 국부적으로 평행한 회선 형상이 없는 가상의 매끈한 판이 있다고 생각하면 골과 돌출부들의 정점과 골은 "가상의"판 위와 아래에 같은 기리를 두고 뻗는 것이 바람직하다.

판의 각 측면에 있는 골과 마루들에 의하여 발생한 소용돌이들이 도면에 도식적으로 나타나 있다. 유체유동 방향에서 그 축을 갖는 하나의 소용돌이는 각 골의 각 측벽으로부터 밭생된다 따라서 골(226)은 그 우측벽으로부터 시계방향으로 회전하는 소용돌이(228)과 그 좌측벽으로부터 반시계방향으로 회전하는 소용돌이를 발생시킨다(제 14도에 나타남). 골(226)의 좌측의 판의 반대측면에 있는 인접한 골(232)도 역시 하나의 보다 강한 소용돌이를 형성하기 위하여 반시계방향으로 회전하는 소용돌이(230)과 결합하고 보강하는 반시계방향으로 회전하는 소용돌이(234)를 그 우측벽으로부터 발생시킨다 유사하게 골(236)의 좌측벽은 시계방향으로 회전하는 소용돌이(228)과 결합하는 시계방향으로 회전하는 소용돌이(238)을 골(226)으로부터 발생시킨다.

만일 판(210)이 표면(202)와 뭉툭한 단부표면(206)에 대하여 적당히 이격되도록 향한다면 여기서 발생된 소용돌이들은 판의 표면(202)위에 경계층 유동을 활성화시켜 판의 하류부는 결국 가상의 분리선(208)을 지난 물체표면까지 부착되어 유동이 유지된다, 더우기 골로부터 그리고 표면(202)위에 유동하는 유체는 한편으로 형성될 분리기포를 더욱 감소시키기 위하여 뭉툭한 단부표면(206)뒤의 공간 속의 아래방향으로 안내되어 베이스드래그를 더욱 감소시킨다.

역시 제 14도에 관하여 P는 판의 후미모서리(216)에서 정점과 정점사이의 파장이고 A는 정점과 정점 사이의 파의 높이 또는 폭이고(또한 골깊이로서 언급될 수 있다) H는 표면(202)와 후미모서리(216)의 가장 가까운 파의 정점사이의 거리이고 D는 앞에서 논의한 분리선(208)인 뭉툭한 단부표면의 상류모서리와 판의 후미모서리(216) 사이의 거리이다. 정점과 정점 사이의 파장 P는 골의 선체길이에 걸쳐 일정한 것이 바람직하다.

본 발명의 한 목적은 가능한한 표면(202)로부터 분리를 지연시키는 것이다. 다시말해 본 발명의 작용에서선(208)를 지나 유동이 부착되도록 하는 것이 바람직하다. 이것은 표면(202)위에 경계층을 활성화하는 것을 필요로 한다. 만일 표면(202)가 표면(206)과 만나 비교적 날카로운 모서리를 형성한다면 분리가 지연되지않을 것이다. 이 경우 골출구들은 날카로운 모서리와 일렬로 배치되거나 밀접하게 배치되는 것이 바람직하다(즉 D는 작거나 0이다). 이리하여 베이스드래그 구역속으로 최대한으로 유체 유동될 것이다.

제 14도의 실시예의 경우처럼 표면(202)와 (206)사이에 완만한 곡선의 전이구역이 있을때 소용돌이들은 판모서리(216)의 하류로의 길이에서 완전히 발달되지 않고 선(208)의 상류의 경계층을 활성화시키는 소용들이들은 갖는 것이 바람직하기 때문에 뭉툭한 단부표면(206)의 상류에 한개 내지 두개의 파폭 A와 같은 거리D를 두고 후미모서리(216)이 위치하는 것이 바람직하다. 이것은 만일 D가 A보다 작거나 심지어 0이라면 잇점을 얻을 수 없다는 것을 의미하지 않는다. 그러나 본 발명의 잇점이 줄어든나고 생각된다. 유사하게 만일 판이 단부표면(206)으로부터 상류로 너무 멀리 위치한다면 소용돌이들은 단부표면(206)에 도달하기 전에 상당히 또는 완전히 소멸되어 거의 아무런 잇점을 주지 못한다.

표면(202)위에 경계층을 파괴하고 경계층 분리를 일으키는 표면(202)에 인접한 제2의 유동장 또는 장해물이 선(208)에 도달하기 전에 발생되는 것을 피하기 위하여 거리 H는 상당히 거야 한다. 동시에 가능한한 표면(202)에 밀접하도록 소용돌이를 유지하기 위하여 거리 H는 가능한한 작아야 한다. H는 적어도 경계층의 두께 정도는 되야 한다고 생각된다.

판에 인접한 유체 유동방향에 대한 골바닥의 기울기 θ는 너무 작거나 너무 커서는 안된다. 만일 기울기가 너무 작으면 발생된 소용돌이의 강도는 너무 약해지거나 표면 마찰때문에 생기는 손실 때문에 소용들이는 모든 곳에서 발생되지 않을 것이다 θ는 적어모 약 5이어야 한다고 생각된다. 한편 만일 기울기가 너무크면 골에서 완전한 유동이 생기지 않을 것이다(즉 골사이에 2차원적 유동방향의 경계층 분리가 생길 것이다) 따라서 소용돌이의 헝성을 방해할 것이다 기울기는 약 30보다 크지 않아야 하며 바람직하게는 20°보다 그지 않는 것이 바람직하다고 생각된다.

각 골의 측벽 기울기에 대해서 후미모서리(216)에서 길이동안 대체로 평행한 측벽이 바람직하다 바람직한 측벽 각 C는 제 6도에 대하여 이미 논의하였다.

선두모서리(214)에서 후미모서리(216.)까지의 판의 전제길이는 골과 마루의 길이 L과 같거나 약간 큰 것이 바람직하다. 지나친 길이는 또한 어떤 잇점도 제공하지 않을 것이며 단지 불필요한 표면 드래그와 비용및 무게를 더할 것이다. 앞에서 설명한 것처럼 선두모서리(214)는 라운딩 되어야 하며 골과 돌출부는 골이그 전체길이를 통하여 완전하게 유동하게 하고 특수한 용도에 필요하다고 생각되는 잇점을(즉 드래그 감소)제공하도록 충분히 강한 소용돌이를 발생시키기 위해서 형상과 크기를 가져야 한다.

일반적으로 파장 P는 지나친 압력손실을 초래하지 않고 강한 소용돌이를 만들기 위하여 파폭 A의 약 절반보다 크고 약 4배보다 작아야 한다고 생각된다. 골 출구의 하류로 투영된 총단면 유동 구역은 물체의 유동표면에 직접 형성된 골에 관하여 이미 논의 한 것처럼 베이스드래그에 영향을 주는 뭉툭한 단부표면의 하류로 투영된 총 구역에 비해 충분히 커야한다. 뭉툭한 구역에 대한 골출구 구역의 비율로서 1/20 또는 더작은 값이 어떤 경우에서 효과적일 수 있는 반면에 1/10보다 큰 비율이 바람직하다. 불리적 구속과 비용 및 무게 같은 실제의 고려점과 심지어 미적 고려점은 선택된 최종 형상에 다양한 영향을 줄것이다.

제 15도 내지 제 18도는 차량 몸체에 이용된 본 발명을 나타낸다. 제 15도에서 뭉툭한 단부표면인 뒷창 구역(302)뒤에 베이스드래그를 감소시키도록 차량지붕에 회선상 판(300)이 부착된다. 차량의 후방 단부표면(308)에 의하여 생기는 베이스드래그를 감소하도록 상부 트렁크 표면(306)위에 다른 회선상판(304)가 배치된다. 제 16도에서 가장 잘 나타난 것처럼 판(300)과 (304)가 이 판들과 연결된 뭉툭한 표면의 전체폭을 가로질러 뻗는다.

제 15도에서 나타난 것처럼 제 17도의 판(304)의 확대도에서 단부표면(308)은 트렁크 표면(306)에 대체로 수직하고 이들이 서로 언결되는 곳에서 비교적 날카로운 코너(310)을 형성한다. 날카로운 코너(310) 때문에 본 발명은 분리를 지연시키지 못한다. 그러나 표면(308)의 바로 뒤 베이스드레그 구역속으로 흐르는 유체의 방향으로 소용돌이의 작용에 의하여 베이스드래그는 여전히 감소될 것이다.

단부표면(308)의 추정높이 Z는 50.8cm이고 폭 W는 182.88cm이다. 이런 추정에 근거하여 골의 길이 L은 약 19.05cm이고 판의 전체길이 Y는 약 22.86cm이며 길이는 차의 후방으로 향하고 표면(306)에 대체로평행한 표면(306)에 인접한 유체 유동의 방향으로 측정된다. 판의 편평한 상류부(316)은 유체 유동방향에 평행하고 골과 마루는 편평한 상류부(316)의 연장이 되는 가상의 평면 위와 아래로 대칭이다. 정점에서 정점까지의 파 폭 A는 10.16cm이고 파장 P는 15.24cm이다. 각 골의 바닥의 기울기 θ는 유체유동 방향에 내하여 15°이다 골바닥은 편평한 판부(316) 속으로 완만하게 연결된다 판의 후미모서리(312)는 뭉툭한 표면(308)으로부터 10.16cm되는 거리 D에 위치한다 또한 후미모서리는 표면(306)위에 2.54cm되는 거리 H만큼 이격된다. 이 거리는 99% 가상하여 1.27cm의 경계층 두께에 근거하여 선택되었다.

각 골의 서로 반대의 측벽(318)는 유체유동방향에 평행하고 하류모서리로부터 상류로 7.62cm의 거리동안 후미모서리(312)의 가장 가파른 점에서 수직하다. 골과 돌출부는 그 상부와 하부판 표면 양쪽에서 크기와 형상이 동일하며 이들의 곡률은 거의 원형이다. 제 18도에 나타난 것처럼 반경 R은 후미모서리에서 3.81cm이다. 앞에서 주어진 크기로부터 실시예에서 판(304)의 골의 총단면 출구면적은 뭉툭한 단부표면(308)의 면적의 약 20%로 결정될 수 있다.

본 발명의 우선 실시예에 관하여 보어지고 설명되었지만 본 발명의 형태와 세부적인 면에서 다른 다양한 변화와 생략이 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 것이 기술상 숙련가에 의하여 이해될 것이다.

Claims (21)

1. 하류로 흐르는 유체속에 배치된 뭉툭한 몸체에 있어서, 상기 몸체는 일반적으로 하류로 뻗는 제1의표면과 상기 제1의 표면 바로뒤에 연결되어 일반적으로 하류로 향하는 뭉툭한 단부표면을 가지고, 상기 몸체는 상기 단부표면의 상류에 배치된 소용돌이를 발생하는 판상부재를 포함하고 서로 반대로 향하는 하류로 뻗는 유동표면들과 상류모서리 및 하류모서리를 가지며, 상기 유동표면 중 하나는 상기 제1의 표면으로 향하고 상기 제1의 표면과 이격되어 상기 유체가 흐르도록 이들 사이에 채널을 형성하며, 상기 판상부제의 상기 하류모서리는 상기 하류방향을 횡단하여 상기 뭉툭한 단부표면의 대부분의 폭을 가로지르며, 상기 판상부재는 인접한 유체유동의 방향으로 뻗는 다수의 인접하고 교대로 배치된 헝 돌출부와 골들로 구성되고상기 하류모서리에서 끝나는 회선상의 하류부분을 가지며, 상기 골깊이와 돌출부의 높이는 하류 방향으로 증가되며, 상기 골들과 돌출부들의 크기와 형상은 베이스드래그를 감소시키기 위하여 상기 골이 상기 뭉툭한 단부표면에 충분히 밀접한 상기 하류모서리의 하류로 한쌍의 인접한 소용돌이를 발생시키도록 선택되며, 각 골에 의하여 발생된 상기 인접한 소용돌이들은 골 길의 방향으로 뻗는 각각의 축들에 대하여 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 골들과 마루들은 대체로 각각 0의 깊이와 높이를 가지는 상기 상류모서리로부터 하류로 시작되는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
3. 제 1항에 있어서, 교대로 이루어진 돌출부의 정점들은 그 길이를 따라 상기 판상부재에 인접한 유체유동 방향에 평행한 평면 위와 아래로 대체로 같은 거리에 있는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
4. 제 1항에 있어서, 상기 각 골들은 하류 방향에 수직한 단면에서 그 길이를 따라 부드럽게 U형을 이루고 인접한 돌출부들과 부드립계 연결되어 하류 방향에 수직 단면에서 과형인 부드럽게 물결치는 표면을이루는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
5. 제 1항에 있어서, 각 골은 한쌍의 마주보는 측벽을 가지며, 하류 방향에 수직한 단면에서 한쌍의 골측벽의 각 측벽에 접하는 선들은 상기 골출구의 가장 가파른 점에 0° 내지 120°의 각을 이루는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체
6. 제 1항에 있어서, 몸체는 차량이고 뭉툭한 단부 표면은 상기 차량의 후방단부 표면인 것을 특징으로하는 뭉툭한 몸체.
7. 제 5항에 있어서, 상기 접선들은 0°내지 60°의 각을 이루는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1의 표면과 상기 뭉툭한 단부표면 사이에 교환부분은 비교적 날카로운 모서리를 이루고, 상기 판상부재의 상기 하류모서리는 상기 날카로운 모서리와 일렬로 배치되거나 상기 날카로운 모서리의 상류로 짧은 거리를 두고 위치되는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
9. 제 1항에 있어서 상기 유동표면은 비교적 큰 반경의 부드럽게 굽어진 표면으로서 상기 뭉툭한 단부표면으로 변화하고 상기 판상부재의 하류모서리는 분리를 지연시키기 위하여 상기 유동표면위에 경계층을 활성화 시키기에 충분한 상기 뭉툭한 모서리 표면의 상류로 거리 D만큼 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는뭉툭한 몸체.
10. 제 9항에 있어서, D는 상기 판상부재의 하류모서리에서 상기 판상부재의 정점에서 점점까지의 파폭의 약 1배 내지 2배인 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
11. 제 1항에 있어서, 상기 골의 측벽들은 상기 벽부재에 인접한 유체유동의 방향에 대체로 평행하게 뻗는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
12. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 골들은 하류로 뻗는 바닥 표면을 가지며, 상기 판상부재에 인접한 유체유동 방향에 대하여 상기 바닥 표면의 기울기는 5°내지 30°인 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
13. 제 2항에 있어서 상기 판상부재는 유체유동의 예상방향에 대체적으로 평행한 상기 회선상 부분의 상류에 편평부분을 갖는 것을 특징으로 하는 뭉툭한 몸체.
14. 하류로 흐르는 유체속에 배치된 소용돌이를 발생시키는 판상벽부재에 있어서, 상기 판상부재는 제1의 방향으로 뻗는 서로 반대로 향하는 유동표면들과 상기 제1의 방향을 횡단하는 상류모서리 및 상기 제1의 방향을 횡단하는 하류모서리를 가지며, 상기 유동표면중 적어도 하나는 상기 하류모서리에서 끝나고 각각 하류 방향으로 높이와 깊이가 증가되는 다수의 인접하고 교대로 배치된 U헝 돌출부들과 골들로 구성되어 상기 판상부재의 하류부분은 회선상을 이루고, 상기 골들과 돌출부들의 크기와 형상은 사용중에 각 골이상기 하류모서리의 하류로 한쌍의 인접한 대규모의 소용돌이를 발생시키도록 선댁되며, 각 골에 의하여 발생된 상기 한쌍의 소용돌이는 제1의 방향으로 뻗는 가각의 축들에 대하여 서로 반대방향으로 회전하고, 상기 벽부재는 차량의 하류로 뻗는 외부표면에 대하여 밀접하게 이격되도록 한 것을 특징으로 하는 판상 벽부재.
15. 제 14항에 있어서, 상기 판상부재는 상기 회선상의 부분의 상류에 편평한 부분을 가지며, 상기 판상부재의 서로 반대 측면에 있는 인접한 골들은 상기 편평한 부분의 평면의 위와 아래로 같은 거리로 배치되고, 각 골들은 하류로 뻗는 바닥표면을 가지며, 상기 평면에 대한 상기 바닥표면의 기울기 θ는 5°내지 30°인것을 특징으로 하는 판상 벽부재.
16. 제 15항에 있어서,θ는 야 5°내지 20°인 것을 특징으로 하는 판상 벽부재.
17. 뭉툭한 후방 단부표면과 하나의 선을 따라서 상기 후방단부 표면과 연결되어 전방으로 뻗는 몸체 표면을 갖는 전방으로 운행하는 차량에 있어서, 상기 차량은 서로 반대로 향하는 유동표면을 가지면서 소용돌이를 발생시키는 판상벽부재를 포함하고 상기 유동표면들 중에 하나는 상기 몸체표면으로 향하며 상기 몸체표면으로부터 밀접하게 이격되어 있으며, 상기 판상부재는 상기 전방 방향을 횡단하는 상류모서리와 하류모서리를 가지며, 상기 판상부재는 상기 후방단부 표면의 상루에 배치되고 상기 판상부재는 각각 후방 방향으로 높이와 깊이가 증가되고 상기 하류모서리에서 끝나면서 전망으로 뻗는 다수의 인접하고 교대로 배치된U형 돌출부와 골들로 구성된 회선상 부분을 가지며, 차량이 전방으로 이동하는 동안 각 돌이 상기 후방 단부 표면에 의하여 발생된 베이스드래그를 감소시키는 한쌍의 인접한 대규모의 서로 반대로 회전하는 소용돌이를 발생시키도록 상기 골과 돌출부들의 형태와 크기가 선택되고 상기 판상부재의 하류 모서리가 위치하는것을 특징으로 하는 차량.
18. 제 17항에 있어서, 상기 골과 돌출부들의 형태와 크기는 상기 판상부재의 상기 유동표면 위에서 유동방향의 2차원 경계층 분리가 생기지 않도록 선택되는 것을 특징으로 하는 차량.
19. 제 18항에 있어서, 상기 판상부재는 상기 회선상 부분의 상류에 상기 판상부재에 인접한 상기 몸체표면에 대체로 평행한 편평한 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 차량.
20. 제 l7항에 있어서, 상기 판상부재는 상기 회선상 부분의 상류에 편평한 부분을 가지며, 상기 판상부재의 서로 반대측에 있는 인접한 골들은 상기 편깅한 부분의 평면 위와 아래로 같은 거러에 배치되며, 각 골은 하류로 뻗는 바닥표면을 가지며, 상기 평면에 대하여 상기 바닥표면의 기울기 θ는 5°내지 30°인 것을특징으로 하는 차량.
21. 제 20항에 있어서,θ는 약 5°내지 20°인 것을 특징으로 하는 차량.

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