[發明專利]一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法及裝置

在審

• 申請號: 201910376232.X
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110017315A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 王耀
• 申請（專利權）人: 王耀
• 主分類號: F15D1/00
• 分類號: F15D1/00;B64C1/00
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 徐俊杰

本發明公開了一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法及裝置，包括以下步驟：S1、確定高速物體在前進時受空氣阻力最大的位置，選取高速物體內壁與所述位置相對應的位置點作為安裝點；S2、在所述安裝點安裝旋轉減阻裝置，所述旋轉減阻裝置的驅動裝置設置在所述高速物體內壁上；本發明提供的一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法及裝置，結構簡單、耗能低，能夠充分利用現有高速物體，節省資源和經費，通用性強，通過設置旋轉減阻裝置，能夠排開集中在物體前側的空氣層，降低空氣對高速物體的壓差阻力。

技術領域：

本發明涉及空氣減阻技術領域，尤其涉及一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法及裝置。

背景技術：

對于高速運動的物體，其很大一部分動力主要用來克服空氣阻力。以超高速飛行器為例，其運動時的阻力幾乎全部來自空氣阻力。當高速運動物體的速度達到音速級別時，前方急速沖來的空氣不能夠像平常一樣通過機身擴散開，于是氣體都堆積到了飛行體的周圍，產生極大的壓力，空氣阻力隨馬赫數的微小上升而急劇增大，影響其飛行速度，并增加其能耗。

超空泡主要是產生氣體包裹使物體表面流動的液體不與物體接觸，大大降低了水的摩擦阻力。超空泡是一種奇特的物理現象，隨著水下物體運動速度的加快，其上所承受的水壓反而會減小，一旦水壓減小到一定程度時，與水下物體接觸的水就會汽化，形成一種“氣體外衣”，就可是物體始終航行在自己制造的超空泡內部，從而最大限度地避免水的粘性阻力，實現高速航行。上面我們了解了超空泡技術知識，我認為在空氣中也有類似的超空泡技術，空氣只有水密度的八百分之一，在空氣中實現此技術將比水中更容易。就是要使流動空氣脫離與物體表面接觸，使流動空氣包裹物體形成一個超級空泡。

目前降低高速飛行器空氣阻力的方法有被動減阻、逆向噴流減阻、邊界層控制減阻、能量沉積減阻、表面微結構減阻等技術，但是這些減阻方法消耗能量過大、易導致局部過熱、或對空氣減阻的效果不能滿足實際要求。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、耗能低，通用性強的基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法及裝置。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法，包括以下步驟：

S1、確定高速物體在前進時受空氣阻力最大的位置，選取高速物體內壁與所述位置相對應的位置點作為安裝點；

S2、在所述安裝點安裝旋轉減阻裝置，所述旋轉減阻裝置的驅動裝置設置在所述高速物體內壁上。

進一步的，所述高速物體為高速汽車、火車、高速動車組列車、飛機、火箭和導彈中的任一種。

一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的裝置，包括排阻風扇和驅動裝置，所述排阻風扇與所述驅動裝置的輸出端相連接，其中，所述排阻風扇由四個子扇葉組成，且所述子扇葉拼裝成十字形結構，所述驅動裝置設置在所述高速物體的殼體內壁，且安裝位置與所述高速物體上受空氣阻力最大的點相對應。

進一步的，所述驅動裝置為電機。

本發明的工作原理：流動中的物體主要受到摩擦系數影響，空氣阻力與速度的平方成正比，因為在物體高速運動時空氣沒有及時的從物體前面排出，這樣空氣就會跟著物體一起運動，現在我們是將高鐵的車頭設計成流線型就是為了更好的排除空氣，要排除空氣首先要形成空氣壓力，要形成壓力就會形成物體前進的阻力，如何提高空氣向前進方向兩邊四周排開的效率呢，本發明通過在物體的前端設置驅動裝置，驅動裝置的輸出端設置排阻風扇，通過排阻風扇的轉動排開物體前端的空氣。

本發明的有益效果：本發明提供的一種基于超空泡降低高速物體空氣阻力的方法及裝置，結構簡單、耗能低，能夠充分利用現有高速物體，的節省資源和經費，通用性強，通過設置旋轉減阻裝置，能夠排開集中在物體前側的空氣層，降低空氣對高速物體的壓差阻力。

附圖說明：