CN111227417A - 一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，涉及运动装备技术领域，解决了现有技术中存在的运动头盔在佩戴者高速运动过程中的风阻较大，佩戴者需要消耗更多的体力才能保持高速前行的技术问题。该低风阻运动头盔包括头盔本体；所述头盔本体的后上部设置有至少一个凹坑，多个所述凹坑均匀分布。本发明在头盔的后上部设置至少一个凹坑，基于微扰流流动控制技术，多个凹坑均匀分布后，头盔本体后部的气流更加平滑，能够进一步减少尾流的范围，进一步增大空气对头盔本体的浮动作用，从而提高了减小风阻的效果，也让运动头盔变得更加轻盈稳定，外观设计更加时尚、科学。

Description

一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔

技术领域

本发明涉及运动装备技术领域，尤其是涉及一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔。

背景技术

运动头盔是用来保护佩戴者头部的护具。在竞技体育领域，随着运动速度的不断提高，提高选手比赛成绩的重要措施是减小运动中的空气阻力，及风阻。现有的头盔在外型方面基本保持弧线圆滑型设计，让头盔佩戴者保护头部和减小空气阻力。目前的头盔基本采取光滑的表面技术，由于受到空气的阻力，这时候头盔的顶部受到空气向头盔下部的压力，导致阻力增大，佩戴者需要更用力才能滑行。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有的运动头盔在佩戴者高速运动过程中的风阻较大，佩戴者需要消耗更多的体力才能保持高速前行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，以解决现有技术中存在的运动头盔在佩戴者高速运动过程中的风阻较大，佩戴者需要消耗更多的体力才能保持高速前行的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，包括头盔本体；所述头盔本体的后上部设置有至少一个凹坑，多个所述凹坑均匀分布。

可选地，所述凹坑的形状为半球体。

可选地，所述凹坑未贯穿所述头盔本体。

可选地，所述凹坑的深度为0.025cm。

可选地，所述凹坑的轴线垂直于所述头盔本体的外表面。

可选地，多个所述凹坑的投影成半圆形。

可选地，所述运动头盔本体设置有至少一个散热孔。

可选地，所述散热孔位于所述头盔本体的前部和/或后部。

可选地，所述头盔本体的外侧设置有荧光条。

可选地，所述头盔本体的内壁设置有衬垫。

上述任一技术方案至少可以产生如下技术效果：

本发明在头盔的后上部设置至少一个凹坑，基于微扰流流动控制技术，多个凹坑均匀分布后，头盔本体后部的气流更加平滑，能够进一步减少尾流的范围，进一步增大空气对头盔本体的浮动作用，从而提高了减小风阻的效果，也让运动头盔变得更加轻盈稳定，外观设计更加时尚、科学。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明低风阻运动头盔的示意图。

图中1、头盔本体；2、凹坑；3、散热孔；4、荧光条；5、螺丝。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，如图1所示，包括头盔本体1，头盔本体1的整体形状与现有的运动头盔类似。头盔本体1的后上部设置有至少一个凹坑2，多个所述凹坑2均匀分布(优选相邻的凹坑2之间间隔距离相同，多个凹坑2排列成规则的几何形状，如圆形、椭圆形、半圆形、三角形、四边形等等)，当然多个凹坑2的尺寸也相同。物体在空气中运动时，会受到空气的阻力作用。当运动头盔在空气中运行的速度较慢时，运动头盔附近的流体分子基本上是贴着头盔本体1的外侧曲面流动的，这时运动头盔所受的阻力基本上由流体的黏性阻力组成。而当运动头盔的速度较大时，在头盔本体1的后面就形成了对称的涡流，在头盔本体1 的表面附近的流体分子贴着头盔本体1表面流动一段距离后，就脱离头盔本体1的头盔本体1的外侧曲面，发生边界层分离现象，边界层分离现象总是和涡流同时产生的。在涡流的中心，流体的压力较小，头盔本体1的后面是中心压力很小的涡流，而头盔本体1前面的压力是较大的，由于这个压力差，头盔就受到一个很大的阻力。因此在头盔本体1的后上部设置至少一个凹坑2后，基于微扰流流动控制技术，头盔本体1上的凹坑2可以减少气流方向的变化，使运动头盔在空气中与空气流动紧密贴合，使头盔本体1后方的气流更平滑，从而减小尾流的范围。依据牛顿第三定律，由于头盔本体1把空气往下压，空气一定会通过凹坑2对头盔本体1施加一个升力。这个升力提高了运动头盔的滑行性能，使的它滑行更顺畅，从而减小空气阻力，增加滑行的距离。多个凹坑2均匀分布后，头盔本体1后部的气流更加平滑，能够进一步减少尾流的范围，进一步增大空气对头盔本体1的浮动作用，从而提高了减小风阻的效果，也让运动头盔变得更加轻盈稳定，外观设计更加时尚、科学。

作为可选地实施方式，如图1所示，凹坑2的形状为半球体，即凹坑2在头盔本体1的表面横截面形状为圆形，而竖向剖面的形状为半圆形，便于加工制造，同时半球体的曲面平滑，也使头盔本体1后方的气流更为平滑。凹坑2未贯穿头盔本体1，凹坑2未贯穿头盔本体1使气流对头盔本体1施加的反向作用力更明显。凹坑2的深度为 0.025cm，凹坑2优选为半球体，此时即球体的半径为0.025cm，在该尺寸下凹坑2的面积和体积都较小，实现了对运动头盔的微扰流流动控制技术。凹坑2的轴线垂直于头盔本体1的外表面，便于凹坑2 的加工制造，同时这种形状也使得凹坑2的过渡更为自然，便于减小凹坑2的风阻。多个凹坑2的投影成半圆形，这种形状可以减少头盔本体1后部的气流方向变化，使气流更平滑，从而减小尾流的范围，这样也过渡自然，较为美观。当然，多个凹坑2的投影也可以根据需要设定为其他形状。

作为可选地实施方式，如图1所示，头盔本体1还设置有至少一个散热孔3，散热孔3贯穿头盔本体1，便于佩戴者头部热量的发散。散热孔3位于头盔本体1的前部和/或后部，优选在前部和后部都进行设置，既能达到较好的散热效果，也能减轻运动头盔的重量，且运动头盔的前部和后部重量较为平衡。散热孔3的截面形状可以为圆形、三角形、四边形等，根据需要进行设置即可。

作为可选地实施方式，头盔本体1的外侧设置有荧光条4，荧光条4可以通过胶接的方式与头盔本体1进行固定，并环绕头盔本体1 一周，无论佩戴者是在遥远处，还是在着光或散射光干扰的情况下，都可以比较容易在夜间或光线较暗时被发现，起到给他人提醒的作用，有助于保护佩戴者的使用安全。

作为可选地实施方式，头盔本体1的内壁设置有衬垫，衬垫能够避免佩戴者的头部直接触碰坚硬的头盔，使运动头盔戴起来更加舒适，使用体验更好。衬垫的材质优选为海绵，也可以选用硬质发泡材料，如聚苯乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫，硬质发泡材料具有较好的防高速冲击的作用，有助于保护佩戴者安全。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，包括头盔本体；所述头盔本体的后上部设置有至少一个凹坑，多个所述凹坑均匀分布。

2.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述凹坑的形状为半球体。

3.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述凹坑未贯穿所述头盔本体。

4.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述凹坑的深度为0.025cm。

5.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述凹坑的轴线垂直于所述头盔本体的外表面。

6.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，多个所述凹坑的投影成半圆形。

7.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述运动头盔本体设置有至少一个散热孔。

8.根据权利要求7所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述散热孔位于所述头盔本体的前部和/或后部。

9.根据权利要求1所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述头盔本体的外侧设置有荧光条。

10.根据权利要求1-9任一所述的基于微扰流流动控制技术的低风阻运动头盔，其特征在于，所述头盔本体的内壁设置有衬垫。

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