優(yōu)化空氣動力學(xué) 通用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室簡介
2021年北美車展期間,我們參觀了位于底特律沃倫R&D中心的通用汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室成立于1980年8月,具備空氣動外形開發(fā)、冷卻氣流優(yōu)化、風(fēng)噪控制等多項(xiàng)測試能力。,其中空空氣動力學(xué)的優(yōu)化是主要的。
由于時間和條件的影響,此次訪問期間不允許拍照,所以全文照片均來自政府和網(wǎng)絡(luò)。請?jiān)徫摇?/p>
●通用北美風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室地點(diǎn):美國沃倫
北美風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室位于美國密歇根州沃倫。它毗鄰底特律,是底特律郊區(qū)的一座居住和工業(yè)城市。1955年建成后,發(fā)展迅速。除了是重要的汽車制造中心,它還生產(chǎn)鋼鐵、電氣設(shè)備和機(jī)床。
●通用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室功能:研究測試汽車車身氣動性能空
簡單來說,風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室是研究車身空氣動力學(xué)性能空的地方。它就像一把尺子。通過風(fēng)洞試驗(yàn),研究人員可以從空氣動性能方面給出汽車外形設(shè)計(jì)是否合理的結(jié)論,將感性設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為理性設(shè)計(jì)。比如一輛車的外后視鏡、擾流板,甚至車身線條都不是天馬行空空設(shè)計(jì)出來的,但都符合空的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)。
風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室通常有一個小的隧道或管道,其中使用一個甚至幾個巨大的風(fēng)扇葉片來產(chǎn)生氣流。測試人員使用儀器或傳感器,通過風(fēng)洞中產(chǎn)生的氣流來測量汽車的風(fēng)阻。風(fēng)阻系數(shù)越小,空空氣阻力對汽車的影響越小。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)最早由飛機(jī)制造業(yè)應(yīng)用。自20世紀(jì)(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)60年代以來,世界各大汽車公司和相關(guān)機(jī)構(gòu)都建立了自己的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。
●風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)類型:模型實(shí)驗(yàn)和全尺寸實(shí)驗(yàn)。
為了降低實(shí)驗(yàn)成本,獲得更準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù),北美通用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室首先對較小的汽車模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),確定未來車身的整體線條,然后最終用全尺寸模型進(jìn)行測試,因?yàn)槟P团c全尺寸原型之間還存在一定的差距,比如車身底部和輪拱內(nèi)側(cè),而這些差異導(dǎo)致小尺寸模型與全尺寸原型的數(shù)據(jù)結(jié)果存在明顯差異。我們知道,全尺寸汽車原型車在風(fēng)洞中的測試項(xiàng)目主要包括原型車的風(fēng)阻系數(shù)測試、空氣流過車身各部位的空情況、行駛穩(wěn)定性測試等。
“上圖來自網(wǎng)絡(luò)”
●風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)區(qū)最大風(fēng)速:222公里/小時
下圖中的巨型風(fēng)扇是北美通用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室用于測試的主要機(jī)構(gòu)之一。風(fēng)機(jī)搭載最大功率4500馬力的變速DC電機(jī),可為空之間的21.7米×10.4米×5.5米的試驗(yàn)區(qū)提供風(fēng)力,試驗(yàn)區(qū)最大風(fēng)速可達(dá)222 km/h,這里需要大家注意的是,最大風(fēng)速的極限風(fēng)速并不是決定實(shí)驗(yàn)室測試能力的最重要因素,也不是測試越高越好除了車輛穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、降噪和安全性外,還應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品的實(shí)際特點(diǎn)制定標(biāo)準(zhǔn),也就是說,有些車輛的極限速度超過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的最大風(fēng)速是合理的。從實(shí)際產(chǎn)品來看,通用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室222km/h的最大風(fēng)速可用于測試其所有汽車產(chǎn)品的氣動性能。據(jù)我們所知,沃爾沃風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的最大風(fēng)速為250公里/小時,而寶馬的最大風(fēng)速為300公里/小時。
●風(fēng)道設(shè)計(jì)方式:采用閉環(huán)風(fēng)道回流設(shè)計(jì)。
北美風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室采用風(fēng)洞閉環(huán)回流設(shè)計(jì),中心線長301米,最大截面14.6米××19.5米,風(fēng)量57000立方米空。為有效監(jiān)測風(fēng)流,實(shí)驗(yàn)室風(fēng)道結(jié)構(gòu)為最小厚度為0.5米的鋼筋混凝土,并采用了聲音處理結(jié)構(gòu),混凝土總重量約1.5萬立方米。
編輯總結(jié):
隨著汽車最高時速的不斷提高,自1960年起,風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域越發(fā)受到重視,如今已經(jīng)成為汽車設(shè)計(jì)制造過程中必不可少的測試步驟。很多廠商在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的幫助下,已經(jīng)設(shè)計(jì)出不少動感外形兼顧空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)的車型;更為重要的是,它時時考量著一款車型外觀設(shè)計(jì)的合理性,使其在擁有完美曲線的同時保證車輛在行駛中的穩(wěn)定性、降噪能力和燃油經(jīng)濟(jì)性。據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)阻系數(shù)每降低10%,實(shí)際油耗就可降低2.5%。由此可見,一款汽車產(chǎn)品在“出世”之前的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)測試對于廠商、消費(fèi)者都是十分重要的。
>>點(diǎn)擊查看今日優(yōu)惠<<
使用微信掃描二維碼
即可進(jìn)入交流群
使用微信掃描二維碼