世界汽车风洞系列（三）——Windshear汽车风洞

2018-04-10 15:08:47· 来源：AutoAero

Windshear是一个完全商业性的单带移动路面系统的风洞，该设备归属于Haas哈斯自动化公司的子公司，专门对全球汽车赛事和汽车产品进行高精度的空气动力学实验研究，Windshear来自于Jacobs科技公司设计并建造,同时提供操作和维修服务，风洞最高时速可达180 mph。

Windshear研究团队利用气动力的相互作用，通过额外的约束杆限制并最终消除其他约束，开创性研制出了风洞车轮力传感器，通过约束杆实验进一步完善汽车设计，再一次的满足了消费者对于减少汽车行驶过程中气动力带来的负面影响这一期望。这是一个创新设计，避免了单带系统支撑干扰过大，去除困难的缺点。也能很好的弥补五带移动路面的地面效应模拟系统在地面效应模拟上的不足。

风洞中的宽带滚动路面上（也称单带滚动路面）的实验车辆必须使用外部设备进行约束，使其始终确保处于同一位置。在比例模型设备上通常采用车顶固定系统来固定实验车辆，同时还可以起到对模型的运动控制作用。然而，在全尺寸实验中，这种方法通常是不可行的，因为它需要对测试车辆进行较多的改动。在Windshear风洞实验室中，通过从塔柱延伸出的两个或三个约束柱连接到汽车的底盘，从而使车辆固定在某一位置，同时，可以通过这些约束柱，将纵向拉力和侧向力的数据传递到安装在塔柱上的传感器上。

在大多数的实验中，这种方案是可行的，但通常会有“不受欢迎”的外力始终作用在实验过程中，在开发测试实验中允许空气动力学专家忽略它，并且允许做一些经验性结果预测。预先，在不同的高度上进行测量，然后对数据进行数学拟合。在阻力测试中，使用一些特殊测量工具和几何参数（如直径、长度、偏向角等等），可以预知进而抵消约束柱的影响，从而得到一个非常接近绝对阻力的正确阻力值。

但无论该预测方法有多么精确，都不能单独的依靠它，Windshear已经形成了一套完整的系统，来屏蔽在气流中的约束柱的影响，消除所有的多余阻力。除此之外，该流场系统也不会对被测试车辆自身的流场产生任何影响。

2010年4月6日，位于美国印第安纳州的DeltaWing公司宣布，其在最先进的Windshear风洞中进行的全尺寸模型的初次实验取得巨大成功，该公司的设计师和首席技术师Ben Bowlby表示，该次试验的巨大成功奠定了先进的流体动态模型未来的发展趋势，“我们非常开心，在风洞实验中得到的结果支持了我们CFD得出的结论，在过去的16个月中，我们一直相信，这辆车能够同我们在模拟实验中所预测的那样，在赛道上表现出色。我们更加坚信DeltaWing（车名）能够达到并超过IZOD（车名）在2012款底盘所建立的赛道数据记录。”实验使用的是为DeltaWing汽车专门设计的凡士通轮胎，该轮胎公司先进的设计和制造工艺，帮助该车以140mph的速度完成了大部分的实验。

Windshear公司使用移动地板设备来分析前轮的喷流模型，该测试旨在能够小程度的清洁狭窄的前轮，并且不会在多雨的条件下对驾驶员的视野造成影响，车轮周围车身的设计有利于减少雨水喷溅，提高其在雨中行驶的视野能见度和安全性能。DeltaWing公司的首席执行官DanPartel表示：“考虑现有的关于DeltaWing汽车的大量的空气动力学数据，我们相信这个能够提供300-350马力的四缸涡轮增压发动机能够达到预想的赛道数据。该车可以做同样的工作但仅消耗现如今汽车燃油消耗量的一半，这是整个汽车行业所追崇的设计标准，并且我们相信该设计也会大众消费者满意”。

Windshear风洞是一个有别于现有顶撑形式，内置天平的单带地面效应模拟系统的风洞。开创了一种全新的汽车风洞实验形式。更多信息，大家可以查阅Windshear汽车风洞的官方网站。