汽車風洞測試是測什么?
汽車風洞就是用來研究汽車空氣動力學的一種大型試驗設施。
其實風洞不是個洞,而是一條大型隧道或管道,里面有一個巨型扇葉,能產生一股強勁氣流。氣流經過一些風格柵,減少渦流產生后才進人試驗室。風洞的最大作用是用來測量汽車的風阻,風阻的大小用風阻系數CD表示,風阻系數越小,說明它受空氣阻力影響越小。
當然,除了用來測量風阻外,風洞還可以用來研究氣流繞過車身時所產生的效應,如升力、下壓力,還可以模擬不同的氣候環境,如炎熱二寒冷、下雨或下雪等情況。這樣,工程師們便可以知道汽車在不同環境下的工作情況,特別是冷卻水箱散熱、制動器散熱等問題。 新車在造型設計階段,必須將汽車制成風洞試驗模型進行風洞試驗,以便改進汽車的形狀,提高空氣動力性能。+按照尺寸的大小,風洞可分為供縮小比例模型試驗的風洞和供整車試驗的大型風洞,按照氣流流動的形式,風洞又可分為直流式和回流式兩種。
用道路試驗的辦法,不可能同時測得空氣作用力的6個分力,因而風洞試驗就成為研究汽車空氣動力性能的最有效的手段,風洞是在飛機制造業最先應用的。從20世紀60年代起,世界各大汽車公司和有關機構開始建立自己的風洞試驗室。如大眾汽車公司的多用途風洞實驗室可模擬多種環境條件下的汽車風洞實驗,空氣溫度可在-30-45度調節,濕度為5%-95%,最大風速為180km/h。
目前我國最大型的風洞是中國航空動力研究所的風洞實驗室。它主要承擔中國航天和航空機械的風洞實驗任務,也可用作汽車、建筑物、運動設備的風洞實驗,最大風速100n/s。風洞的洞體由收縮段2、試驗段3和擴散段5組成。在電動機8帶動的風扇7作用下,空氣從蜂窩柵1(起整流作用)進入風洞,經收縮段加速而進入試驗段,再經擴散段流出。在試驗段3中放置汽車模型4,其下部的固定裝置9與測定6個分力的天平相連,通過工作室10中的相關儀器可測定汽車承受空氣作用力的情況。風洞試驗還可測定汽車模型表面的壓力分布情況以及借助于煙、絲帶、油膜等顯示汽車周圍的氣流流動情況。
什么是汽車風洞
就是用來產生人造氣流(人造風)的管道。在這種管道中能造成
一段氣流均勻流動的區域,汽車風洞試驗就在這段風洞中進行。汽車風洞中用來產生強大氣流的風扇是很大的,比如奔馳公司的汽車風洞,其風扇直徑就達8.5m,驅動風扇的電動功率高達4000kW,風洞內用來進行實車試驗段的空氣流速達270km/h。建造一個這樣規模的汽車風洞往往需要耗資數億美元,甚至10多億,而且每做一次汽車風洞試驗的費用也是相當大的。
汽車風洞有模型風洞、實車風洞和氣候風洞等,模型風洞較實車風洞小很多,其投資及使用成本也相對小些。在模型風洞中只能對縮小比例的模型進行試驗,其試驗精度也相對低些。實車風洞則很大,建設費用及使用費用極高。世界上的實車風洞還不多,主要集中在日、美、德、法、意等國的大汽車公司。
什么是汽車風洞?
2009年9月19日,斥資4.9億元建造的中國國內第一個“汽車風洞”——上海地面交通工具風洞中心在同濟大學嘉定校區正式落成啟用,填補了中國國內汽車研發設計領域多個空白。
由同濟大學承建的這一總投資4.9億元人民幣的風洞中心項目,是上海市重大產業科技攻關項目。上海地面交通工具風洞包括國內首座汽車氣動聲學整車風洞、國內首座熱環境整車風洞和一個集汽車造型、加工、設備維護、科研和管理于一體的多功能中心。它與上海嘉定國際汽車城先期建設完成的同濟大學新能源汽車工程中心、上海汽車質量檢測中心、汽車試驗場共同組成國際一流、配套齊全的地面交通工具測試研究基地。被視為突破自主研發瓶頸的上海地面交通工具風洞中心,由兩個風洞構成:一個是國內首座汽車氣動聲學整車風洞,另一個是國內首座熱環境整車風洞。功能各不相同:一個用來測風、測阻力、測噪音;另一個用來測溫度、測環境。
據悉,作為公共性汽車和軌道車輛的關鍵技術平臺,“汽車風洞”將為中國汽車和軌道車輛工業,特別是為新能源汽車的自主研發提供重要的基礎性服務,為中國汽車工業從“中國制造”邁向“中國創造”,營造了必要條件。
此次風洞的關鍵技術指標均達到世界領先水平,并擁有全部自主知識產權。除支持汽車企業外,新啟用上海地面交通工具風洞中心還將為中國高速列車的自主研發和大飛機項目,提供不可缺少的關鍵技術支撐平臺。
汽車風洞是什么啊?
在上世紀50年代,風洞是專門用來研究飛機的
氣動性能
的。從70年代開始,為了追求更好的氣動效果,各大車隊開始關注賽車氣動性能的研究。而目前的F1競賽規則對車體外形、
空氣動力學
指數有著極其嚴格的規定,就使得與其有
直接聯系
的風洞測試顯得比以往任何年代都更有價值。如今
幾乎所有的
大車隊都有自己的一個乃至數個
風洞試驗
室,
米納爾迪
擁有一個價值300萬美元的二手風洞,法拉利建在
博洛尼亞
的帶有金屬滾道的風洞價值2200萬美元,
索伯車隊
在瑞士建造的全新風洞造價高達4500萬美元!所有的風洞都會保證最少50米/秒的強力風速,用以模擬
F1賽車
在高速行駛時車體各部位所受到的
空氣阻力
和下壓力。風洞試驗讓F1賽車的外形向著更符合空氣動力學的方向不斷進步。
汽車風洞
就是用來產生人造氣流(
人造風
)的管道。在這種管道中能造成一段氣流均勻流動的區域,汽車風洞試驗就在這段風洞中進行。汽車風洞中用來產生強大氣流的風扇是很大的,比如
奔馳公司
的汽車風洞,其風扇直徑就達8.5m,驅動風扇的電動功率高達4000kW,風洞內用來進行實車試驗段的空氣流速達270km/h。建造一個這樣規模的汽車風洞往往需要耗資數億美元,甚至10多億,而且每做一次汽車風洞試驗的費用也是相當大的。
汽車風洞有模型風洞、實車風洞和氣候風洞等,模型風洞較實車風洞小很多,其投資及使用成本也相對小些。在模型風洞中只能對
縮小比例
的模型進行試驗,其試驗精度也相對低些。實車風洞則很大,建設費用及使用費用極高。目前世界上的實車風洞還不多,主要集中在日、美、德、法、意等國的大汽車公司。氣候風洞主要是模擬氣候環境,用來測定汽車的一般性能(如空洞性能等)的風洞。國外的汽車公司在進行汽車開發時,其車身大都是先制成l:1的汽車泥模,然后在風洞中做試驗,根據試驗情況對車身各部分進行細節修改,使
風阻系數
達到設計要求,再用三維坐標測量儀測量車身外形,繪制車身圖紙,進行
車身沖壓
模具的設計、生產等技術工作。
汽車風洞實驗室中國有幾家
汽車風洞實驗室中國有兩家。由中國汽車工程研究院歷時5年、投資5.5億元建設的我國第二座汽車風洞28日在重慶建成并啟動試運行,該風洞分為汽車空氣動力學—聲學風洞和汽車環境風洞兩部分,并配置高低溫環境艙、五軸聯動數控加工中心和1200核高性能仿真計算平臺等設施。
相關知識
汽車空氣動力學—聲學風洞就是讓車輛站上“跑步機”,研究人員通過風洞試驗獲得風阻系數、風噪性能、行駛穩定性、側風響應、車內外噪聲等數據。風洞中的最高風速可達250公里/小時,在140公里/小時的風速中背景噪聲僅為58分貝。
汽車環境風洞可模擬降雨、降雪、高溫、低溫、日照、結冰等各種氣候環境,開展整車及零部件熱管理性能開發、動力總成冷卻、空調性能、電動汽車環境適應性、動力電池冷卻、曲軸通風、除霜除霧、降雨降雪等測試。
汽車的環境風洞由什么部分組成?這些部分有什么特點?
風洞是能人工產生和控制氣流,以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動,并可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備,它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具。風洞實驗是飛行器研制工作中的一個不可缺少的組成部分。它不僅在航空和航天工程的研究和發展中起著重要作用,隨著工業空氣動力學的發展,在交通運輸、房屋建筑、風能利用和環境保護等部門中也得到越來越廣泛的應用。
上世紀70年代,全球首個全尺寸汽車風洞由奔馳汽車建成,之后在整個汽車行業中逐漸普及,而如今位于辛徳芬根的奔馳風洞試驗室,更是業內的標桿所在。
提到空氣動力學,提到風洞試驗,就離不開風阻測試。
風阻檢測是什么?簡單來說,就是在實驗室中模擬測試車輛行駛時空氣阻力對于車輛的影響。車輛行駛中,將近百分之六十的動力會消耗在對抗風阻上,如果能降低車輛的風阻,也就意味著更多的動力能用于車輛前進。如何判斷一輛車的風阻是否出色?一般我們進行試驗時最能直觀感受的方法,便是采用煙流顯示法。經過霧化處理的白煙在經過車身時,會清晰的形成一條煙帶,煙帶經過車身時是否清晰、完整,在經過車身之后能否保持好的狀態,不出現煙流漩渦或者快速散開,便是判斷車輛風阻的最簡單方式。