一种用于运动物体前端的反风阻方法及其装置与流程

本发明涉及空气动力学，尤其是一种用于运动物体前端的反风阻方法及其装置。

背景技术：

随着时代的发展和科技的进步，人们所使用的交通工具如：飞机、高铁、汽车都在不断的提速，这些高速运动的物体前端是受风阻最大接触的面，由于有风阻的产生，所以直接影响到运动物体运行的速度及能耗。目前，虽然对这些运动物体的前端设置了尖端流线行结构，降低了一定的风阻，但是效果较差，并未从根本上解决问题。如何解决风阻对运动物体的影响，达到节能增效，实现运动物体快速运行的目的，已是目前亟待需要解决的课题。

技术实现要素：

本发明为解决高速运动物体运行时前端产生较大的风阻，而提供一种用于运动物体前端的反风阻方法及其装置，以实现节能增效的目的。

为实现上述目的，本发明解决的技术方案是：一种用于运动物体前端的反风阻装置，该装置包括风兜、连接体和运动物体前端的凸形斜面，所述的风兜为两端开口的中空壳体,其中一端开口面积大于另一端开口面积,用一条弧线连接两端开口；所述风兜内设置有与运动物体相连接的连接件；所述的连接件包括连接体和连接片，连接体安装在运动物体凸形斜面的前端，风兜通过连接片套装在连接体上，由螺丝固定，风兜开口大的一端位于运动物体的前方。

进一步，所述的风兜尾部内表面设有较短的斜面与运动物体凸形外斜面相对应。

进一步，所述的风兜为中空结构的漏斗形或漏槽形壳体。

本发明用上述装置实现反风阻的方法是：利用中空结构漏斗形或漏槽形的风兜，通过连接体和连接片与运动物体前端连接在一起运动；形成一个能使大气压力在风兜开口和运动物体尾部产生压力差的装置；风兜兜住空气，流过间隙，作用在运动物体前端的凸形斜面上；凸形斜面受高速气流的作用表面压强减小，形成小于大气压力的负压力，对运动物体前端产生吸力；而运动物体的后端则有大气压力在推动；一吸一推之间空气阻力改变了方向，变成了动力，实现了反风阻的效果。

本发明的有益效果是：通过风兜的设置改变了气流阻力的方向，从而将阻力变成牵引力作用在运动物体上，实现了反风阻，降低能耗的目的；设计合理，结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图中1.风兜、2.连接体、3.连接片、4.运动物体。

具体实施方式

本发明的方法包括以下步骤：

1）获得风兜1为两端开口的中空壳体,其中一端开口面积大于另一端开口面积，用一条弧线连接两端开口；

2）将风兜1安装在运动物体4前端的凸形斜面上，风兜1开口大的一端位于运动物体4的前方；

3）风兜1随着运动物体4运动时，能使风兜1开口和运动物体4尾部产生大气压力差，利用大气压力差，改变空气阻力的方向，变阻力为动力，实现反风阻效果。

本发明利用中空结构漏斗形或漏槽形的风兜1与运动物体4前端连接在一起运动；形成一个使大气压力能在风兜开口和运动物体尾部，产生大气压力差的装置；风兜兜住空气，流过间隙，作用在运动物体前端的凸形斜面上；凸形斜面受高速气流的作用表面压强减小，形成小于大气压力的负压力，对运动物体前端产生吸力；而运动物体的后端则有大气压力在推动；一吸一推之间空气阻力改变了方向，变成了动力，实现了反风阻的效果。

下面结合附图对本发明的装置实施例作进一步的详述：

参见图1，由于空气不承受剪切力，但能承受面积压力，总是阻挡着物体的运动。为了克服空气阻力，把运动物体的形状做薄做尖做流线型处理可以减小部分阻力，但物体的有效面积不可能一再缩小，空气阻力最后总是要落在运动物体有效面积上的；那样做只是让阻力到来的时间晚了一点而已，减小的是瞬间阻力，总的阻力还没有真正被消减，最后还是要加到运动物体的有效面积上的。特别是运动物体的前端，更是风阻的要害部位，必须重点解决。阻力的本质是气流形成的风阻，风阻也是一种力，只是它的方向与物体的运动方向相反；既然是一种反方向的力，那么改变这个力的方向，所有的矛盾和问题就迎刃而解了，要彻底消除空气阻力，反风阻思路显然是最好的方法。

因此，本发明一种用于运动物体前端的反风阻装置，包括风兜1、连接体2和运动物体4前端的凸形斜面构成，风兜1为两端开口的中空壳体,其中一端开口面积大于另一端开口面积，用一条弧线连接两端开口；风兜1内设置有与运动物体4相连接的连接件；连接件包括连接体2和连接片3，连接体2安装在运动物体4前端，风兜1通过连接片3套装在连接体2上，运动物体前端设有凸形斜面，风兜1开口大的一端位于运动物体4的前方；风兜1为漏斗形或漏槽形中空结构的壳体；风兜内壁通过连接片3和连接体2与运动物体3前端凸形斜面相连接，连接处设有空气流通的间隙；风兜1尾部内表面设有的较短的斜面与运动物体4前端凸形斜面相对应；风兜1的作用是兜住来流方向的气流，并在漏斗斜面的作用下加速气流运动速度，被加速的气流经过壳体内壁的间隙，作用在运动物体4前端的凸形斜面上；运动物体4前端的凸形斜面与风兜1尾部内表面较短斜面相互对应吻合，使运动物体凸形斜面在气流的作用下表面形成负压力，负压力对运动物体产生吸力；没有风兜时，来流对运动物体4的作用力是逆向推力，是正压力；有了风兜1后，来流的气流对运动物体4的作用力是负压力，是吸力；从而实现了改变气流作用力方向的目的。

本发明的风兜1使用在汽车高铁飞机等交通运输工具的前端，节能增速效果突出，意义非常重大。

以上所述仅为本发明装置的较佳实施举例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。