如果只是把牛吹凉，那可能得从正面吹。

2001 年，科学家在《Journal of Thermal Biology》发表了这个研究^[1]。

研究的第一步是造一头牛——当然不是真牛，是电脑里的数字牛。

身材数据很标准：长 2.15 米，从鼻子到屁股；宽 0.75 米，肚子最宽的地方；高 1.3 米，从地面到背部，或者 1.5 米到头顶。

不过为了省事，他们把牛尾巴、牛毛这些小零件都忽略了，身体表面弄得光滑。毕竟，牛毛对气流影响不大，建模时可以先忽略。

然后，他们用“三维贴体坐标系”，英文是 Body-Fitted Coordinate System，简称 BFC，给牛建了个模。

有了牛，接下来得搭个“风场”让它吹。

他们在电脑里建了个封闭空间，长 5 米，宽 2.5 米，高 1.8 米，把牛放中间。盒子入口的风速定在 2 米每秒，大概就是微风吹脸上的感觉。后面他们还试不同风速。

接下来，他们用上了雷诺平均纳维 - 斯托克斯方程，简称 RANS。用来算出风的速度、压力和乱流，但直接解太难，所以他们加了个 k-ε模型，专门对付乱七八糟的风。k 是湍动能，ε是湍流耗散率（公式太长，略，可以看参考文献）。

风准备好了，他们开始吹牛，试了三种姿势：

• 正面吹：风直冲牛头，0 度。
• 侧面吹：风从牛侧面来，90 度。
• 背面吹：风对着牛屁股，180 度。

还画了速度矢量图，看看风咋跑的。

风速每秒 2 米时，正面吹，牛头前面风速高，侧面和背面有涡流；侧面吹，风速在牛身两侧差不多，后方涡流大；背对风，后面涡流更大。

他们还算了热量损失，假设环境温度 30°C，牛体温 38.7°C，毛密度 54 根每平方毫米，毛长 10 毫米。

算下来，牛头迎风时散热最多，侧面吹次之，背对风最少。

风速当然越大越好了……

之所以正面吹，散热好，是因为迎风面风速接近入口风速，对流换热系数高，散热量大。而且正面吹时，气流撞击牛头后会产生强烈的湍流，增强了气流的“搅拌”效应，使热量更快从牛体表面传递到空气中。

如果要把牛吹上天呢？

Robin Bornoff写过一篇博客，使用 FloEFD 模拟一头牛在风洞里被吹，看看能不能飞起来^[2]。

模拟过程省略，选择了从正面吹和背面吹两种：

结论就是，正面吹的情况下，风速超过每小时 1000 公里，那牛就会被吹飞。当然，如果一头牛以每小时 1000 公里的速度奔跑的话，它也将起飞（bushi。