全尺寸汽车空气动力学风洞相关性及修正研究

全尺寸汽车空气动力学风洞是汽车空气动力性能重要的研究平台与开发工具。但风洞间测试结果普遍存在差异，这对气动性能的研究与分析造成了一定的困难，因此有必要开展风洞间的横向相关性和修正研究，提高风洞测试结果的统一性和一致性。分别对德国和中国的两座全尺寸汽车风洞进行实车风洞测试，开展风洞相关性及修正研究。研究表明，对于同一工况，不同风洞间的测试结果存在一定差异，但不同工况与基础工况间差异变化趋势一致，大小相似，不同风洞间的测试结果能建立较好的相关关系，形成相关性线性函数。通过空气阻力系数C D 修正方法，可以减小风洞间由结构尺寸、流场参数导致的系统性误差，修正后的风洞间空气阻力系数C D 测试结果差异降低了近60%。     

风洞法测量汽车道路行驶阻力

阐述了风洞法测量汽车行驶阻力的基本原理,并进行了风洞法和道路滑行法的对比测试试验。结果表明,风洞法和道路滑行法测得的汽车行驶阻力数值十分接近,测得的行驶阻力相对偏差在4%以内,循环能量差在±5%以内,证明了风洞法的有效性。不同车速下的CD~*A值差异对行驶阻力的影响极小,风洞法中的等速法与减速法相比,等速法的试验结果更接近道路滑行结果。     

整车环境风洞试验室的应用

目前,国内环境风洞试验室的发展处于起步阶段,各汽车厂家和研究机构对环境风洞试验室构成和设计缺乏了解.文章主要介绍环境风洞试验室的发展和子系统构成,分析某公司车辆测试工况、现有法规标准和风洞试验室的主要设计参数,并采用CFD软件分析可变喷口的设计方案.文章介绍了国际知名风洞设计公司不同的设计理念,将国际汽车企业风洞试验室进行对比.最后得出针对风洞试验室的建设和发展,国家应出台相关的管理体系和认证标准的结论.     

汽车在环境风洞内流场的数值模拟与实验研究

为研究汽车在环境风洞内的流场特性,建立了环境风洞和整车数值模型,考虑了风洞喷口和收缩段的阻塞效应、边界层抽吸以及实验设施等对汽车流场的干扰效应,对环境风洞内汽车前方、车身和车轮周围、冷却模块以及机舱内的流场进行了数值模拟。对车身表面的静压以及车身周围和车底部的风速等进行测试,通过数值模拟结果与实验结果的对比,表明数值风洞能准确预测汽车在环境风洞内的流场特性。研究结果显示：汽车前端气流的速度分布沿着气流方向发生显著变化,越接近前端冷却模块时风速的均匀性变得越差;汽车底部气流受地面、车底和轮胎旋转等的共同影响呈现规律性的变化,车底风速沿车身纵向先增大后减小。本方法对研究汽车在环境风洞内的热气动性能以及开发数值风洞提供了新的思路和参考。     

模型比例和风洞截面对汽车气动性仿真影响的研究

模型比例和风洞截面对汽车流场产生影响。应用FLUENT软件,分别对不同的车模比例和风洞截面形状进行气动性能仿真。结果表明：阻塞比在一定范围内,汽车气动参数变化平缓;选用不同的阻塞比在三种典型风洞模型中进行仿真计算,结果相差很大;闭式风洞的阻力系数较开式风洞高,开式风洞的升力系数较闭式风洞高。     

汽车空气动力学发展概况

汽车空气动力学是一门研究汽车与空气之间相互作用规律及空气对汽车性能影响的应用学科，其研究手段主要是风洞实验、计算仿真和道路实验，本文则主要介绍风洞实验。     

汽车风洞中波束成形声源识别技术应用进展

基于波束成形的声源识别技术近年来发展迅速,在整车风洞中获得了广泛应用。概述了波束成形的基本原理与声源识别系统的性能指标,以及在整车风洞中使用的特点。围绕最近十年来与汽车风洞工程应用密切相关的内容,针对声源识别硬件设备与软件算法两方面,总结了所取得的进展与相应发展趋势。为波束成形声源识别技术在整车风洞风噪开发中的深入应用提供参考。     

三维波束成形麦克风阵列在风洞测试中的应用

得益于非常安静的背景噪声（风速 140 km/h,声压级小于 58 dBA）和优秀的低频压力脉动（Cp rms ＜ 0.005）,中国汽车工程研究院（CAERI）风洞中心的气动声学风洞为汽车空气动力学开发提供良好的声学测试平台。中国汽研风洞中心安装一套由 3 块麦克风阵列（3×168 通道）组成的三维麦克风阵列测试系统,对车外气动噪声源进行定位及分析。采用“声学照相机原理”,即噪声云图通过波束成形的高级算法投射到车身三维表面（3D）上进行定位显示。     

汽车风洞试验地板边界层控制技术

本文介绍了用局部开槽内部吸气法控制汽车风洞试验地板边界层的新技术，这种方法使地板边界层厚度大大降低，而风洞仍保持好的流场品质及流场较均匀的特点。     

一种抑制低频颤振的控制方法在模型风洞中的试验研究

研究了一种新的抑制风洞低频颤振现象的方法。该研究在模型风洞中进行,从试验结果的分析来看,该方法对于模型风洞起到了抑制低频颤振幅值的作用,有利于改善流场轴向压力分布,并提出了进一步研究的设想。     

汽车风洞底盘测功机选型研究

文章结合汽车风洞的特殊要求对比了汽车风洞底盘测功机和普通环境舱底盘测功机在设计上的区别。从底盘测功机驱动类型、电机选型、底盘测功机滚筒直径、底盘测功机质量模拟范围、轴距调整范围、风洞环境对底盘测功机选型特殊要求以及附加子系统需求等方面介绍了风洞中底盘测功机选型依据和注意事项。希望能够对有需求建设汽车环境风洞的企业和研究机构选配底盘测功机有所帮助。     

整车气动声学风洞的冷却与加热系统

整车气动声学风洞是汽车空气动力学和声学设计及性能开发的关键试验设施,对增强自主研发能力必不可少。风洞冷却与加热系统是保证试验准确性的必要设施。为了优化设计风洞冷却与加热系统,以同济大学气动声学风洞为实例,根据风洞结构特点对热边界层进行分类,更为准确地计算了冷却与加热系统的冷热负荷,建立了气动声学风洞的热力学模型。初步分析显示,风洞冷却与加热系统可通过优化设计,降低系统的安装功率,达到节能降耗的目的。     

汽车风洞双车试验来流湍流特征研究

基于自主研发的真实道路来流参数测量系统,对多地区、多场景真实道路行驶来流湍流强度进行了测试,发现车辆道路行驶时来流湍流强度远高于风洞水平,道路平均湍流强度为4%,沿海地区湍流强度最高可达20%,在跟车或超车时湍流强度可达 28%。在汽车风洞内模拟了道路行驶跟车、超车等试验场景,对测试车辆气流环境进行了采集分析。结果表明,跟车和超车时,后车来流湍流强度较高且伴随有速度损失,湍流强度及速度损失大小与前车尺寸和跟车距离有关,湍流强度分布范围为2%～33%,与道路实测相当,且速度损失最大为19%。进一步探究了前车放置角度、风洞风速对后车来流湍流强度的影响规律,建立对后车来流湍流强度定量调节的方法。完成了双车风噪测试,结果表明,风洞内高湍流强度环境车内风噪测试调制频谱结果与道路行驶测试结果相符,车内风噪频谱曲线差异主要集中在小于70 Hz的低频段。     

汽车风洞试验中的雷诺数、阻塞和边界层效应问题综述

对汽车风洞试验中的雷诺数、阻塞和边界层效应进行了分析并得出若干结论:首先,采用缩比模型时,雷诺数将对气动力测量产生影响,雷诺数过低通常会使阻力系数测量值偏大约1%～2%,而更低的局部雷诺数甚至会改变局部气流特性;其次,有限的风洞尺寸必然产生阻塞效应,它影响气动力和试验参考风速的测量,但可以通过适当的经验方法和合理的标定程序进行修正;最后,风洞固定地板产生的边界层会干扰车辆底部和车轮附近的气流.如果没有任何边界层控制措施,气动阻力测量值会偏小,而升力测量值偏大;且底盘越低误差越大,因此须采取合理的控制方案以降低边界层对气动力测量的影响.     

精英齐聚 热点聚焦 第二届汽车风洞应用技术国际研讨会成功召开

2016年9月6日-7日,由中国汽车工程学会指导,中国汽车工程研究院股份有限公司主办的第二届汽车风洞应用技术国际研讨会（ATVWT）在重庆中国汽研会议中心成功举办。     

基于计算流体力学软件的汽车风洞流场及其边界层控制的研究

本文叙述了以计算流体力学软件PHOENICS为工具，以同济大学TJ-2号汽车模型风洞为原型在计算机中建立虚拟风洞以及边界层控制装置，进行流体力学仿真计算，分析了采用控制装置后边界层的变化。为汽车风洞及相关设备的开发提出了一种省时、经济、直观的方法。     

TJ—Ⅱ汽车模型风洞地面边界层控制机理和控制设备研制

本文叙述了对同济大学ＴＪ－Ⅱ号汽车模型风洞地面边界层利用抽吸法进行修正的过程。通过在以ＴＪ－Ⅱ风洞为原形的１：６模型小风洞进行模拟对比实验，得出具有最佳抽吸效果的一系列参数，并应用于ＴＪ－Ⅱ风洞取好效果。     

车辆行驶阻力测量风洞法与滑行法对比试验研究

GB 18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中提出了风洞法测量道路行驶阻力,为验证风洞法测量结果的准确性,针对2辆样车进行了实车试验,并与滑行法进行对比。结果表明,风洞法测得的行驶阻力与滑行法测量结果的偏差在±1.25%以内,风洞法与滑行法行驶阻力测量结果循环能量差在±1%以内,满足国Ⅵ排放标准中两种方法之间的循环能量差在±5%以内的要求,验证了风洞法测量结果的准确性及测量设备的有效性。     

收集口喉部间隙对汽车风洞低频颤振抑制作用的机理研究

首先实验研究了收集口喉部间隙及其大小对汽车风洞低频颤振的影响,结果表明:在一定的间隙下低频颤振最小.为揭示间隙降低低频颤振的机理,接着采用声通气密结构封闭喉部间隙进行实验,结果发现这样不能降低低频颤振.由此说明,收集口喉部间隙降低低频颤振的原因不是源于对声学场的改变,而是它引起流场特性的变化.     

1092型载货车加装气动附加装置的模型风洞试验研究

在KD-3型低速风洞中采用110的EQ1092汽车模型进行风洞测力试验;研究了对该模型底部、车箱两侧作平整处理,装前阻风板,驾驶室与货箱间圆滑过渡等改型方案对其气动特性的影响.结果表明,加装适当的空气动力学附加装置能有效地提高汽车的气动性能,加装形状合适的阻风板能降低空气阻力6.25%,各附加装置的组合使EQ140汽车模型的空气阻力系数下降11.9%.