测量与测试世界 带你走进汽车风洞实验室

风洞内壁
经过声音处理的风洞墙壁的厚度最低为18英寸(约0.5米),建造这个风洞用了约2万立方码(约1.5万立方米)的混凝土。风洞建在桩基之上,桩基向地下扩展了80英尺(约24米)。

风洞最高处达48英尺
将位于风洞四个角的叶片打开会使气流流经风洞,风洞最高处达48英尺。叶片用声吸收材料制成,用于减少巨型风扇旋转产生的噪音。巨型风扇的转速可达270 rpm。

风洞口的气流作用筛
处于风洞口的气流作用筛(flow-conditioning screen)有助于空气在流入半消声测试室之前对其进行处理。就在筛子的前面,由175个铝制叶片组成的热传导装置可以将空气温度保持在72华氏度。


风洞的心脏
风洞的心脏是4500马力的变速DC电动机,可使六个叶片的风扇的转速达到270 rpm,每个叶片重1吨,高12英尺,用西加云杉(Sitka spruce)薄片制成。西加云杉薄片全都是根据高比刚度精选出来的。当电动机的转速达到最大的时候,叶片最高速度达到每小时415英里。
风洞试验的方式
对一款设计中的车型进行风洞试验通常分为两个步骤:模型试验和全尺寸试验。这就好像制造一尊雕像往往要先粗略地打磨出轮廓,再精心刻画细节的道理相同——模型试验主要用于确定车身整体线条,而全尺寸试验的意义就和雕琢细节相同。

模型试验可以确定车辆的整体线条
为了不用一次又一次地打造、修改试制车,汽车厂商往往会先使用相当于实际体积30%或者 60%的汽车模型来进行初期的风洞试验。通过这个环节,制造商无需进行很大投入就可以快速判断出车身线条的空气动力学表现如何,并且对体积较大的部分进行 调整——比如风挡的角度、弧度,还有保险杠的形状。一旦这些能够左右整体线条的元素得以确定,这款车就可以进入到全尺寸试验的阶段了。


不使用尾翼时气流从车尾上流畅地滑过

尾翼能够在气流作用下提供充足的下压力

就连运动员都会通过风洞测试,来调整姿势。
我国的风洞试验
我国第一个专业汽车风洞实验室,早在2009年9月19日,在在同济大学嘉定校区落成启用。它的建成,标志着我国汽车工业在自主研发的道路上迈出了关键一步。

汽车风洞中巨大的风扇叶轮,可以在30秒内将空气加速到250公里每小时

气动-声学风洞模型,中间是教学楼,另一侧是热环境风洞。

气动-声学风洞测试区,可进行整车性能测试,转盘中部为高速传送带,可模拟车辆高速行驶状态。

一些参观者正在观摩“汽车风洞”的工作流程,测试车辆为上汽集团生产的荣威550
自2009年7月1日风洞中心试运营以来,已有不少企业的新车型来到这里接受考验。如长安汽车已有“奔奔”、“悦翔”等多款产品,在此完成空气动力学试验 和风噪试验。德国梅赛德斯-奔驰公司在风洞落成时,也准备将其最新研发的一款被称为“世界上空气动力系数值最低”的车模,送到该风洞进行测试。
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