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小比例汽车风洞测试平台开发

2020-10-09 15:02:49·  来源：中国汽研汽车风洞技术  
　
随着我国汽车空气动力学技术的发展，整个行业对于汽车风洞试验的需求也日趋强烈，而紧缺的整车风洞试验资源以及高昂的风洞试验费用，一定程度上影响了汽车风洞试


随着我国汽车空气动力学技术的发展，整个行业对于汽车风洞试验的需求也日趋强烈，而紧缺的整车风洞试验资源以及高昂的风洞试验费用，一定程度上影响了汽车风洞试验技术在整车开发中的广泛应用。为了改善这一现状，中国汽研风洞中心开发了小比例汽车风洞集成化测试平台。本期将详细介绍该平台的种类以及开发案例。

1.小比例汽车风洞集成化测试平台种类

中国汽研风洞中心开发的小比例汽车风洞集成化测试平台产品通常分为三类：（1）迷你型风洞；（2）桌面型科研风洞；（3）常规型科研风洞。

迷你型风洞

此类风洞小巧、方便，适用于各类展览、演示，通常应用于各大车展、课程教学演示等，可进行烟流演示试验、简单测力试验等。装置结构示意图如图1所示，主要技术指标如下：

·  风洞喷口尺寸：150mm*150mm（推荐，可定制）

·  最大风速：50kph（推荐，可定制）

·  流场参数指标不做要求

·  配备烟流发生装置，可定制单分量测力天平


图1 迷你型直流式风洞示意图


图2 迷你型直流式风洞实物图




图3 迷你型直流式风洞烟流演示试验

桌面型科研风洞

此类风洞适用于开展科研型的整车缩比模型气动试验和小型零部件气动试验等，可进行烟流演示试验、六分量测力试验、表面测压试验、整车模型尾流测试等。装置结构示意图如图4所示，主要技术指标如下：

·  风洞喷口尺寸：400mm*300mm
（推荐，可定制，最大推荐0.5m量级）

·  最大风速：100kph（推荐，可定制）

·  可定制直流式风洞和回流式风洞

·  流场参数指标部分满足WLTP要求

·  配备烟流发生装置

·  可定制六分量测力天平，推荐1/18缩比模型气动试验

·  可定制路面模拟装置（路面移动带）

·  可配套开展PIV试验


图4 桌面型回流式科研风洞示意图

常规型科研风洞

此类风洞尺寸较大，适合开展科研型的较大尺寸整车模型试验以及零部件试验等，可进行烟流演示试验、六分量测力试验、表面测压试验、尾流测试等。此类风洞流场指标好、适用范围广，装置结构示意图如图5和图6所示，主要技术指标如下：

·  风洞喷口尺寸：500mm*500mm
（推荐，可定制，最大推荐1.0m量级）

·  最大风速：180kph（推荐，可定制）

·  可定制直流式风洞和回流式风洞

·  可定制3/4开口试验段和闭口试验段，3/4开口试验段可选配路面模拟装置（路面移动带）

·  流场参数指标满足GJB 1179A-2012和WLTP要求

·  配备烟流发生装置

·  可定制六分量测力天平，推荐1/8比例模型气动试验（1.0m量级喷口）

·  可配套开展PIV试验


图5 常规型回流式科研风洞示意图


图6 常规型直流式科研风洞示意图



图7 缩比汽车模型PIV尾流测试结果
上图：尾流速度流线图 下图：尾流涡量分布

2. 开发案例

2020年9月26日，（第十六届）北京国际汽车展览会（Auto China 2020）在北京中国国际展览中心盛大开幕。

在展览中心新馆E1展位，广汽研究院空气动力学展区所展示的一款迷你型风洞正是由中国汽研风洞中心设计开发。以下图片及小视频为车展现场实拍。








桌面风洞细节图

通过搭建桌面型或常规型科研风洞测试平台，主机厂可以开展一系列的应用研究工作，如：通过缩比模型风洞试验建立主机厂全部车型气动数据库，用于主机厂后续新车型开发的早期参考；通过零部件风洞试验进行零部件（后视镜、门把手、天线等）气动性能开发或零部件换热性能开发，设计综合性能优异的汽车零部件。 
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