阅读说明：本技术 一种削减运动物体空气阻力的方法及其装置 (Method and device for reducing air resistance of moving object ) 是由 杜建 于 2018-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种削减运动物体空气阻力的方法及其装置,该方法包括以下步骤：1)获得本体为两端开口的中空物体,其中一端开口的面积大于另一端开口的面积,取机翼截面积上弧线连接两端开口；2)将本体套装在运动物体上,并与运动物体之间留有间隙,开口大的一端位于运动物体前方；3)运动物体运动时,本体翼面内外能产生大气压力差,从而削减运动物体受空气的阻力；4)如果运动物体过大过长时,可将多节本体间隔连接在运动物体上,共同完成对运动物体削减风阻的作用。本发明的装置,通过连接片把运动物体固定在本体内,本体可采用全包或半包结构,形成一个两头开放的特定空间供空气流动,其结构合理,运行安全,有效克服了运动物体受风阻的障碍。(The invention relates to a method and a device for reducing air resistance of a moving object, wherein the method comprises the following steps: 1) obtaining a hollow object with two open ends, wherein the area of the open end at one end is larger than that of the open end at the other end, and connecting the two open ends with an upper arc line of the sectional area of the wing; 2) sleeving the body on the moving object, and leaving a gap between the body and the moving object, wherein one end with a large opening is positioned in front of the moving object; 3) when the moving object moves, atmospheric pressure difference can be generated inside and outside the airfoil surface of the body, so that the resistance of the moving object to air is reduced; 4) if the moving object is too large and too long, the multi-section body can be connected to the moving object at intervals, and the effect of reducing wind resistance of the moving object is achieved together. The device fixes the moving object in the body through the connecting sheet, the body can adopt a full-package or half-package structure to form a specific space with two open ends for air to flow, the structure is reasonable, the operation is safe, and the obstacle of the moving object caused by wind resistance is effectively overcome.)

一种削减运动物体空气阻力的方法及其装置

技术领域

本发明涉及空气动力学，尤其是一种利用流体连续性原理削减运动物体空气阻力的方法及其装置。

背景技术

随着现代社会的进步，加快了经济的发展速度，使人们的活动更加频繁，其所使用的交通工具，如飞机、高铁、汽车等一直在提速。伴随着运动物体速度越来越快，体积愈来愈大，动力愈来愈强，能耗愈来愈高，对节能创新的要求也越来越迫切。目前所有的交通工具中，风阻是最大的阻力，占能耗的一半还多，所以削减风阻是节省能源的最好的选择方向。现有的交通工具为了削减风阻，将外形进行薄平尖的处、流线型处理、表面光洁度的处理等。但这些都不是从空气动力学理论层面着手解决的方法，所以收效不大。

发明内容

本发明的目的是从空气动力学的理论层面入手，从理论上实现对风阻的削减；依据理论成果创新削阻模式，确定运动物体穿过空气的最佳形状和形式，使用本发明的装置，对运动物体进行统一的“包装”，相当于运动物体携带了支护隧道，保障运动物体在空气中顺畅穿行，它就像一台空气盾构机一样，在大气层局部为自己切削出一条通道，所到之处不会扰起周围大气层的波动，实现对运动物体削减阻力的目的。

本发明解决的技术方案是：一种削减运动物体空气阻力的方法，该方法包括以下步骤：

1）获得本体，本体为两端开口的中空物体,其中一端开口面积大于另一端开口面积，取机翼截面积上弧线连接两端开口；

2）将本体套装在运动物体上，本体与运动物体之间留有间隙，开口大的一端位于运动物体的前方；

3）本体随着运动物体运动时，本体与运动物体之间的间隙内产生负压力，如同机翼一样的原理本体内外翼面上产生大气压力差，从而削减了运动物体的空气阻力。

4）运动物体的体积过大过长时，可采用多节本体连接在运动物体上，共同完成对运动物体削减风阻的作用，效果更佳。

一种实现上述削减运动物体空气阻力方法的装置，包括本体、运动物体和连接件，所述本体为两端开口的中空壳体,其中一端开口的面积大于另一端开口的面积，取机翼截面积的上弧线连接两端开口；所述的本体里面形成带有机翼上弧线斜面的圆台壳体或锥台壳体，也可为漏斗形或漏槽形壳体；所述的本体内设置有与运动物体连接的连接件，本体与运动物体之间留有间隙。

进一步，所述的本体套装在运动物体上，采用全包围结构或半包围结构，本体开口大的一端位于运动物体的前方。

进一步，所述的本体通过连接片套装运动物体上，由固定螺丝固定。

本发明削减风阻的理论依据是：流体虽然没有固定的形状，但它同固体一样具有连续性特征，同固体一样也占有体积，在空间上阻挡着物体的运动。当运动物体遇到固体阻挡时，把固体搬开挪走，使它腾出地方；或用盾构机开凿隧道，从固体中获得空间，让物体通过；要削减空气的阻力，就应当把流体当做固体一样来对待处理，在运动物体经过的地方，为它构建和设置一条通道，让运动物体顺畅通过。本发明的本体，相当于为运动物体安装了一截便携式支护隧道；在运动物体运动的路径上，切削出一条通道，并通过间隙及时转移和清除掉了那些起阻挡作用的空气；从清除障碍入手，为运动物体扫清道路，从而削减了空气对运动物体的阻力。

本发明的本体为两端开口的壳体,其中一端开口的面积大于另一端开口的面积，取机翼截面积上弧线连接两端开口，其作用：一是，根据流体连续性原理，单位时间流过同一流管的任何截面上的流体的体积相等；当流体从本体开口面积大的一端流入时，由于圆台体壳体或锥台壳体的截面积不断地缩小，迫使壳体中流体的速度逐渐加快；也就是说本体具有加速来流速度的作用；二是，本体罩着运动物体运动时，本体有挡住大气对物体压力和承受大气压力差产生推力的作用；；三是，本体与物体一起运动时两头开放的特定间隙空间为负压区，产生的抽力使运动物体与空气产生对流，让空气与运动物体形成置换空间的作用，相当于为运动物体安装了一截自携式支护隧道，使运动物体顺利地从空气中穿过，气流则通过间隙快速流到运动物体的尾部，及时充填了运动物***移留下的空间，从而削减了空气对运动物体的阻力。

本发明借用了机翼在空气中运动，上下两端产生大气压力差的原理，相当于把机翼截面，上弧线在内，下玄线在外，圈成一个圆圈，罩在运动物体上，为运动物体加装了一截削阻圈翼，目的是在削阻圈翼的内外翼面上形成大气压力差，从而获得与运动物体运动方向一致的助推力，实现削减风阻作用。

本发明的有益效果是：将本体与运动物体结合在一起运动时，使大气压在本体内外面产生压力差，对运动物体形成助推力，实现了削减风阻的目的；其结构简单合理，运行安全可靠，它就像一台空气盾构机一样，在大气层局部为自己切削出一条通道，所到之处不会扰起周围大气的波动，有效克服了运动物体受风阻的障碍，可广泛应用于飞机、火车、汽车等运动物体中，起到极佳的节能环保效果。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2本体的结构示意图。

图中1.本体，2.连接片，3.运动物体。

具体实施方式

本发明的具体实施方法包括以下步骤：

1）获得本体，本体1为两端开口的中空壳体,其中一端开口的面积大于另一端开口的面积，取机翼截面积的上弧线连接两端开口；

2）将本体1套装在运动物体3上，本体与运动物体之间留有间隙，开口大的一端位于运动物体的前方；

3）本体1随着运动物体3运动时，本体与运动物体之间的间隙内为负压力，如同机翼一样本体内外翼面产生大气压力差，对运动物体形成助推力，有效地削减了运动物体的空气阻力。

4）运动物体3的体积过大过长时，可将多节本体1间隔连接在运动物上，共同完成对运动物体削减风阻的作用，效果更佳。

下面结合附图对本发明实施例的装置作进一步的详述：

参见图1、2，本发明的装置包括本体1、运动物体3和连接片2，所述的本体1为两端开口的中空壳体,本体里面带有机翼上弧线斜面的圆台壳体或锥台壳体，也可为漏斗形或漏槽形壳体，其中一端开口的面积大于另一端开口的面积，用金属或其他材料制成，本体1内设置有与运动物体3相连接的连接片2。其具体结构是用大于运动物体3的本体1，罩住运动物体3，本体1开口大的一端位于运动物体3前方，通过连接片2把运动物体3固定在本体1内，本体1的内壁与运动物体3的外壁之间留有间隙，形成一个两头开放的特定空间供空气流动，本体1与运动物体3一起运动时，改善了原来运动物体的空气动力特性，相当于为运动物体3安装了一截便携式隧道，为运动物体3在空气中切削出一条通道，被切削的空气经过间隙对流到运动物体的尾部，及时充填了运动物***移留下的空间，使运动物体在空气中得到顺畅通行，实现了削减空气阻力的目的。

本体1是中空结构的壳体，可以是全包围结构，也可以为半包围结构，运动物体3如果是地上跑的车体使用半包围结构，如果是空中飞行的载体则使用全包围结构；如果运动物体3的体积过大过长时，可将多节本体1间隔连接在运动物体上，共同完成运动物体受风阻的影响，效果更佳。

本发明的本体1在实际加工时，根据运动物体3的体积，按其面积和长度，设定本体的形状，按其运动形式取全包围或半包围结构；按面积确定本体1的直径，按长度确定每一节本体1的长短和使用的节数；按运动速度确定本体1每一节的长度和台体锥度，以及内部间隙的大小；按外形确定连接片2的接点或接面，经过试验获取最佳效果。

本发明使用本体1罩住运动物体3，组成新的运动物体形状，改善了原来运动物体3气动特性，使运动物体3的形式变为新的运动形式，从而达到了削减空气对运动物体的阻力目的。

本体1罩住运动物体3一起运动时，壳体外面承受大气压力，壳体里面的间隙则保持负压力，在这个两头开放的特定间隙空间，运动物体不受空气的阻挡，反而会受到吸力；反过来说，本体1罩住运动物体3一起运动时，进入本体1内的流体总会比运动物体3到来之前更早一点，已经开始从本体1与运动物体3之间的空隙中流动了，由于本体1内保持负压力，大气压对本体1外面产生压力差，会对运动物体3形成一定的助推力。

本发明利用了流体连续性原理：一是，把流体当作固体来对待的策略，从理论上找到了削减空气阻力的依据；二是，应用带机翼截面上弧线为斜面圈成的圆台壳体或锥台壳体作为削阻圈翼，具有加速来流速度，可阻挡外部大气压力和承受大气压力差形成助推力；三是，在本体内部间隙产生负压，使空气和运动物体形成对流，及时填充了物***移留下空间。从以上三条中找到了解决问题的理论方法和完备的技术手段；从而确定了用削阻圈翼罩住运动物体削减空气阻力的新模式，开创性地使用多节削阻圈翼间隔连接在运动物体上，相当于为运动物体安装了一截便携式支护隧道，通过内部间隙抽走了阻碍运动的空气，如同机翼一样的原理，大气压力在圈翼内外翼面上产生压力差，对运动物体有一定的推力，形成了削减空气阻力的新模式。

流体和固体，都是同样具有连续性的物体，但是流体却一直遭受着不公平的对待；人们总是简单粗暴地去冲撞它，抱怨它带来了附面层，带来了粘性，甚至带来了音障；因此它一直阻碍着人们加快物体运动速度的愿望。把流体当作固体一样来对待处理的理念的提出，算是还了流体一个公道，至少在削减风阻方面，人类即将获得极大的受益。

以上所述仅为本发明的较佳实施举例，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。