汽车风洞试验的发展历程_汽车风洞试验

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  1. 有风洞实验室的汽车品牌
  2. 30马赫的超级风是如何“吹”出来的?
  3. 汽车上市前的碰撞试验都是在测试哪些性能?为什么要测试?
  4. 汽车风洞实验室中国有几家
  5. 什么是汽车风洞
  6. 汽车风洞的汽车风洞-特点

汽车风洞试验可收集车辆的风阻、气流的分离、产生涡流、回流等情况的数据,为汽车外形的设计提供参考,关系到车辆的稳定性,油耗等。

目前,国内风洞试验应用领域的研究日趋成熟,如:[神州普惠] AppTDM在风洞试验领域得到广泛应用,不仅实现了试验数据的统一归档管理、分析处理和显示,还能够确保用户可以很方便地实现数据多维度、多视图的访问、查询和重用。

有风洞实验室的汽车品牌

你知道汽车上有哪些是空气动力学的设计?

汽车风洞试验的发展历程_汽车风洞试验
(图片来源网络,侵删)

大家在用车的过程当中,油耗应该是大家最关注的指标之一。而汽车发动机的排量,汽车的质量对于油耗的影响我想大家都比较清楚。但是实际上汽车上有很多的空气动力学的设计,对于降低油耗同样有着很重要的作用。那么就来聊一聊空气动力学的设计。

一般我们是用空气阻力系数来衡量一个汽车的空气阻力大小的。而目前来讲,风阻系数最小的是雨滴,它的风阻系数在0.05左右。其实这个非常好理解,雨滴在下落的过程当中,它会被空气阻力塑造成阻力最小的一个形状。

因为如果不是阻力最小,雨滴在下落的过程,它还会继续变形,直到空气阻力变得很小。所以说早期一些汽车它的外形就很酷似水滴,但是实际上是设计者没有考虑到汽车车轮和行驶的系统。

因为如果加上车轮和行驶系统之后,整个水滴状的汽车,它的流程已经不是单纯的水滴外形了,所以它的空气动阻力还是很大的。

为了让大家更形象的理解汽车的空气动力学,举一个生活当中的例子,为什么高尔夫球的表面会做成一个又一个的凹坑,而并不是光滑的圆润的,这个实际上也是考虑了空气动力学的设计。

因为高尔夫球上的凹坑,它可以改变气流,从而让高尔夫球可以飞的更远。在这跟大家来说几个一些常见车型的风阻系数。最经典的老款捷达的风阻系数为0.32,老款的奥迪A6的风阻系数为0.28,常见的保时捷卡宴的风阻系数在0.39,一般越野车它的风阻系数都要比我们轿车要大一些。

那么风阻系数它对于油耗到底能产生多大的影响呢?根据实验表明,空气阻力系数每降低10%,它的燃油节省大概在7%左右。

这么说大家可能没有具体的一个概念,那就举个我们曾经做过的一个实验,我们***用两台空气阻力系数不同的车辆,一台车的阻力系数为0.44,而另一台呢为0.25。

除了空气阻力系数以外,保持其他的条件相同,空气阻力系数小的汽车每行驶100千米,它可以节约1.7升左右的汽油。那么接下来说一下空气阻力的一个组成,也就是为什么会产生空气阻力。

第一个是压差阻力。汽车在行驶的过程当中会有气流沿着汽车的上表面流过,同时也会有气流沿着汽车的下表面通过。那么在上气流和下气流之间,也就是汽车尾部的区域,它会形成一个负压,大家可以理解为在汽车的尾部区域会存在一个真空区。

这样由于车头是正压,而车尾是负压,所以会形成一个推动汽车向后行驶的压力,这个就是压差阻力。给大家举一个生活当中的例子:

为什么三厢车它的后风挡上是没有雨刮器的,而两厢车的后风挡上却有雨刮器。有人说这是减配,实际上并不是这样的,这个也和我们的空气动力学是相关的。因为车的负压都是在汽车的尾部,所以两厢车的负压是形成在后风挡的附近。

这样呢它就容易卷起尘土或者雨水,进而影响车内的视线,所以两厢车必须要在后风挡上配备一个雨刮。但是三厢车则不一样,它的负压相当于形成在后备箱的尾部,所以它不需要单独加一个后风挡的雨刮,这并不是减配。

而压差阻力是我们空气阻力当中最大的一个阻力,可以占到总的空气阻力的50%到60%。 那么空气阻力的第二个就是摩擦阻力。由于空气的粘性,它会使得空气与车身表面产生摩擦而形成阻力。

摩擦阻力约占汽车总的空气阻力的6%到10%,它是与我们汽车表面的面积和粗糙度是有关系的。那空气阻力第三个就是诱导阻力。它实际上就是汽车的升力,沿着汽车行进方向相反方向的一个分力。在这里跟大家说一下汽车的升力是如何产生的。

刚刚说过汽车在行驶的过程当中会有气流从汽车的上表面和车底分别流过,但是汽车它的上表面是有弓形的,而车底又是相对平直的,这样就导致了上下气流的流速不同,压力就产生不同,最后会产生一个向上的升力。

那么升力过大就会减小轮胎对于地面的附着力。但是像我们的F1赛车,它可以通过尾翼等导流装置,可以产生一个负的升力,把我们的汽车压在地面上,进而可以增加车轮的附着力。那么诱导阻力一般占总的空气阻力的8%到15%之间。

最后一个我们来说一下干扰阻力。这个非常的好理解,它是由于汽车上的突出物等部件所导致的阻力。你比方说后视镜、雨刮器、流水槽等等,它们所产生的阻力就是干扰阻力,这个阻力可以占到总的空气阻力的5%到16%。

下面我们来说一下我们汽车上的空气动力学的一些设计。第一个在我们汽车的发动机盖上面都有突出的两条棱线,这两条棱线不但可以使汽车看起来有肌肉感,更重要的是它是空气动力学的设计。

这两条棱线它可以将汽车前方的一部分气流引导到车门后视镜的一个区域,进而降低空气阻力。然后我们再来说一下扰流板,有的汽车在前部装有前挡风板,它的主要目的是降低进入汽车底部的空气的量,进而减小空气阻力。

而后扰流板也就是我们常说的尾翼,它可以降低汽车的升力,进而减小诱导阻力。但是不管是前还是后扰流板,它的位置、尺寸和形状决定了它能够起到多大的作用。

还有一些车主呢会在侧面加上一个裙边,使得我们前后轮之间的车身侧面的下部非常的平整,进而可以减小车轮与气流的相互作用。那么大家也可能会看到过,有些概念车他把车轮完全的包裹起来,实际上也是为了减小车轮产生的空气阻力。

最后我们再来说一下敞篷车,如果敞篷车不进行空气动力学的设计,在前排的区域就会产生一个负压,并产生涡流,形象点来说呢就是驾驶员的头发会被卷起。

所以说敞篷车是要进行一些特殊的设计,那么一般敞篷车是通过在前排的下方引入空气,这样它就可以减小在前排的负压区域,进而可以排除气流对于我们驾驶员和成员的一个困扰。曾经也有车友问过我,汽车的外形很不规则,它的迎风面积是怎么计算得到的呢?

其实汽车的迎风面积实际上是通过我们在汽车的前部将其投影在一个墙上,那么它的正投影的面积就是它的迎风的面积了。

最后我们来说一下汽车的风洞实验,也就是如何对汽车的空气动力学进行验证。风洞实际上就是人工产生气流的一个装置。通过汽车的风动实验,我们可以了解汽车的空气动力学的特性,以及发动机冷却气流的进气和排气性能等等。

30马赫的超级风是如何“吹”出来的?

比如奔驰还有奥迪,我们国内也有有风洞实验室的汽车,例如长城汽车

长城汽车是成立于年的中国汽车品牌,总部位于河北省保定市 ,主要生产SUV、轿车、皮卡及新能源汽车?等车型。长城汽车是中国首家在香港H股上市的民营整车汽车企业、国内规模最大的SUV、皮卡专业厂、跨国公司

公司下属控股子公司40余家,员工7万多人 ,拥有4个整车生产基地(皮卡、SUV、CUV、轿车MPV)。具备发动机、前后桥、变速箱等核心零部件自主生产与配套能力 。 2019年12月18日,人民日报"中国品牌发展指数"100榜单排名第60位。 2020年1月9日,《2019胡润中国500强民营企业》位列第84位。

汽车上市前的碰撞试验都是在测试哪些性能?为什么要测试?

30马赫的超级风是如何“吹”出来的?

前两天瀚海狼山(匈奴狼山)已经谈到,全球的风洞,有内部直径越大,实际产生的有效试验风速越低的现象。那些低速大型风洞,明显属于真正的“风洞”,因为其内部直径往往有10米以上甚至超过20米;人在里面就像在巨大的天然山洞或者在地下礼堂里一般。

如此宽阔的风洞,最大好处是可以直接把要做吹风测试的汽车、火车甚至战斗机的实体机直接放在风洞里面吹风,得出来的测试结果非常有效。甚至对气流进行部分雾化以后可以直接目视观察。但是巨型风洞的最大缺点,就是吹风的风速一般不会太高,大多数很难超过150米每秒,也就是不到音速的一半。

这是因为巨型风洞的吹风动力来源,一般是一台或者多台大功率电动风扇。虽然电力风扇的功率可以一直往上加,最终做到几万马力,甚至更高;但是这里面有一个先天短板,就是大马力电动巨型风扇叶片的末端,是不可以超音速的。

这与飞机螺旋桨,包括喷气发动机的前风扇,甚至是直升机旋翼的末端,都很难旋转出超过音速的线速度。因为这些旋转的叶片或者旋翼一旦末端超过音速,就立即会产生猛烈的激波,会当即把叶片与旋翼本身震碎。因此所有的螺旋桨都有专门的降速齿轮系统。而直升机上的一个关键部件就是减速机。

由此就可以理解:为何大型风洞驱动电机的总功率可以很大,但就是无法吹出更高速气流的根源所在。而接近高亚音速的风洞或者直接是超音速风洞,则其内部可通过气流的截面积会呈现数量级的缩小。其实此时已经比“风箱”大不了多少。很多都是1到2米级的,因此用来吹风的效应物,

大多也是体积不大的缩比例金属模型。风洞内可测试风速越高,其直径相对越小。比如2马赫以上的高超音速风洞,内部直径往往连1米都没有。因为超音速之下,不但高速气流的产生非常困难,成本极高;就是空气在单位时间内的流量也受到很大的限制。

超音速风洞在单位时间内维持有效测试气流的成本,却比山洞类巨型风洞还要高得多。因为这类风洞一旦启动,就等于同步启动了多台超音速航空发动机;整个系统甚至会产生低频的咆哮振动波。

所以强大的高超音速风洞往往被称为平地起风雷!还有比2到3倍从超音速风洞更离谱的。那就是5到25倍音速的风洞。全球最强的是30倍音速的“变态”风洞,至今地球上也只有1台。单说30倍音速,就可知里面“吹”的已经不是普通的气流,

甚至连类似高温高速火焰的等离子体都不是。那已经属于一种极为特殊的爆炸波的范畴。要知道:黑索金高级***的爆炸膨胀速度,也不过每秒8600米;而30倍音速的“风”,速度是10200米每秒;全球能达到这个爆速的高级***都寥寥无几!

那么如何在风洞中产生这种定向吹的“风”,而且还不至于风洞本身的外壳与测试物一起给崩飞,那就是真本身了。据说鹰酱早年也搞过这种风洞,第一次测试,就连厂房带项目经理,一起飞上了天!

汽车风洞实验室中国有几家

随着社会的发展和经济的增长,现在几乎每个家庭都有自己的汽车。但是对于汽车公司来说,一辆新车在上市前需要经过什么样的测试呢?

一辆合格的汽车首先必须满足风洞测试的一系列要求。当然,这里的风洞并不只是一个吹风的 "洞",而是一个完整的测试项目。风洞实际上是一个封闭的环境,里面巨大的风扇可以使巨大的气流穿过汽车的表面,通过对一些参数的分析可以得到汽车的风阻系数,由此可以知道汽车在正常行驶过程中的阻力大小;阻力越小,就越省油! 当然,风洞还可以模拟雨、雪或其他高、低温天气条件,进一步了解车辆的性能。

汽车旁边就是碰撞试验,汽车碰撞试验是评价安全性能最基本、最有效的方式,它从乘员保护、交通事故再现的角度出发,分析汽车的运动和乘员在碰撞前后的状态和损伤,并在此基础上改进车辆的结构安全设计,它也是雪橇碰撞模拟和计算机模拟计算实验研究的基础。

碰撞试验可以帮助每辆新车测试它的耐撞性,人们可以用它的分数作为参考,看看汽车是否安全。在碰撞测试中,测试***人会受到许多碎片的影响,使测试人员能够捡到参数。汽车的被动安全性能将不断提高,交通事故死亡率也呈下降趋势,但汽车碰撞造成的伤亡率仍在所有事故中占有较高比例。除了材料和技术的进步外,碰撞测试项目也有助于提高安全性。

碰撞测试的分数确实反映了身体的一些安全数据。然而,因为汽车公司多年来一直在摸索碰撞测试的内容。他们为了取得好成绩,会专门加强测试位置,至于后期的测量会不会和测试一样强,谁也不知道!所以,汽车公司在测试过程中,也会有一些问题

因此,车辆的安全问题,还是需要我们综合多种因素来参考。因此,车辆安全的问题,还是需要我们综合多种因素来参考。

什么是汽车风洞

汽车风洞实验室中国有两家。由中国汽车工程研究院历时5年、投资5.5亿元建设的我国第二座汽车风洞28日在重庆建成并启动试运行,该风洞分为汽车空气动力学—声学风洞和汽车环境风洞两部分,并配置高低温环境舱、五轴联动数控加工中心和1200核高性能仿真计算平台等设施。

相关知识

汽车空气动力学—声学风洞就是让车辆站上“跑步机”,研究人员通过风洞试验获得风阻系数、风噪性能、行驶稳定性、侧风响应、车内外噪声等数据。风洞中的最高风速可达250公里小时,在140公里/小时的风速中背景噪声仅为58分贝。

汽车环境风洞可模拟降雨、降雪、高温、低温、日照、结冰等各种气候环境,开展整车及零部件热管理性能开发、动力总成冷却、空调性能、电动汽车环境适应性、动力电池冷却、曲轴通风、除霜除雾、降雨降雪等测试。

汽车风洞的汽车风洞-特点

在人造气流的管道产生的人造风就称为汽车风洞。

风洞是可以产生强大的风来模拟汽车高速行驶的效果,对风经过车身产生的涡流对车行驶的影响进行分析的。

汽车风洞的原理是:汽车在高速行驶中最大的阻力来源于风,所以汽车才***用流线型设计,不过有些车也不***用:例如悍马。

为了减小空气对车行驶时候的阻力就再汽车评定性能上***用了风阻系数,风阻系数越小,它行驶时受到的风的阻力越小,理论上能节省克服风阻的能量也就可以省油,单纯的用面积来说风阻系数有些不可靠,车在高速的时候风会有很多方向力的,所以为了测试新车(研发中的)就***用风洞。

风洞就是可以产生强大的风来模拟汽车高速行驶的效果,对风经过车身产生的涡流对车行驶的影响进行分析的。

百万购车补贴

“汽车风洞”中巨大的人造风,可模拟各种行车环境中遇到的空气阻力、噪声、热力学状态,以及天气环境甚至太阳辐射等,用以测试样车的安全性和操纵稳定性,最大限度地减少汽车在行驶中损失的动力,为设计更加节能、美观的汽车提供条件。

标签: #风洞

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