了解什么是汽車風(fēng)洞

汽車風(fēng)洞是用來產(chǎn)生人工氣流(人工風(fēng))的管道。在這種管道中可以形成一個空氣均勻流動的區(qū)域，汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)就是在這個風(fēng)洞中進(jìn)行的。用于在風(fēng)洞中產(chǎn)生強(qiáng)大氣流的風(fēng)扇非常大。比如奔馳公司的汽車風(fēng)洞，風(fēng)扇直徑達(dá)到8.5m，驅(qū)動風(fēng)扇的電功率達(dá)到4000kW，風(fēng)洞中實(shí)車測試的空氣流量達(dá)到270km/h.建造這樣規(guī)模的汽車風(fēng)洞往往需要上億美元，甚至超過10億美元，而每進(jìn)行一次汽車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，都需要相當(dāng)大的開支。

汽車風(fēng)洞包括模型風(fēng)洞、實(shí)車風(fēng)洞、氣候風(fēng)洞等。模型風(fēng)洞比實(shí)車風(fēng)洞小很多，投資和使用成本也比較小。在模型風(fēng)洞中，只能對縮尺模型進(jìn)行測試，其實(shí)驗(yàn)精度相對較低。實(shí)車風(fēng)洞大，建造成本和使用費(fèi)極高。目前世界上很少有實(shí)車風(fēng)洞，主要集中在日本、美國、德國、法國、意大利等國家的大型汽車公司。

汽車風(fēng)洞原理

風(fēng)洞是一種可以人工產(chǎn)生和控制氣流，模擬飛行器或物體周圍的氣流，測量氣流對物體的作用，觀察物理現(xiàn)象的管狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它是空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)最常用和最有效的工具。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是飛機(jī)研制不可缺少的一部分。它不僅在航空航天工程的研發(fā)中發(fā)揮著重要作用，而且隨著工業(yè)空氣動力學(xué)的發(fā)展，在交通運(yùn)輸、住宅建設(shè)、風(fēng)能利用和環(huán)境保護(hù)等方面也得到廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)中使用風(fēng)洞的依據(jù)是運(yùn)動的相對原理。

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汽車風(fēng)洞的組成

風(fēng)洞主要由腔體、驅(qū)動系統(tǒng)和測量控制系統(tǒng)組成，各部分的形式因風(fēng)洞類型而異。

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汽車風(fēng)洞的特點(diǎn)

“汽車風(fēng)洞”中巨大的人工風(fēng)模擬各種行駛環(huán)境中遇到的空氣阻力、噪音、熱力學(xué)狀態(tài)、天氣環(huán)境甚至日照，測試原型車的安全性和操縱穩(wěn)定性，最大限度減少行駛過程中的動力損失，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、更美觀的汽車。

汽車風(fēng)洞作用

汽車公司在開發(fā)汽車時，應(yīng)先制作1:2或1:1的汽車油泥模型，并在風(fēng)洞中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)、修正和改進(jìn)汽車模型在流動空氣中的性能。汽車風(fēng)洞是研究汽車空氣動力學(xué)的大型實(shí)驗(yàn)設(shè)施，是產(chǎn)生人工氣流(人工風(fēng))的管道。寶馬新建的空氣動力學(xué)測試中心有兩個風(fēng)洞。一個名為Aerolab的風(fēng)洞可以測試1:2的汽車油泥模型。另一個“主風(fēng)洞”可以測試1:1的汽車污泥模型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，對車體各部分稍加修改，使風(fēng)阻系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。用三坐標(biāo)測量儀測量車身外形，繪制車身圖紙，進(jìn)行車身模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

其實(shí)風(fēng)洞不是一個洞，而是一個大的隧道或者管道。這和他英文名wind tuennl的原意是一致的，只是一開始不知道是哪個老師翻譯成風(fēng)洞的。里面有巨大的扇葉，可以產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流。氣流通過一些樣式的柵欄，以減少渦流的發(fā)生，進(jìn)入人們的實(shí)驗(yàn)室。風(fēng)洞最大的作用是測量汽車的風(fēng)阻，風(fēng)阻用風(fēng)阻系數(shù)CD來表示。風(fēng)阻系數(shù)越小，空氣阻力的影響越小。當(dāng)然，風(fēng)洞不僅可以用來測量風(fēng)阻，還可以用來研究車身周圍氣流的影響，比如升力和下壓力。還可以模擬各種氣候環(huán)境，包括熱、冷、雨、雪。從而讓工程師了解汽車在不同環(huán)境下的工作情況，尤其是冷卻水箱和剎車的散熱情況。在新車的設(shè)計(jì)階段，為了改善汽車的外形和氣動性能，必須將汽車作為風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。風(fēng)洞按大小分為縮尺模型試驗(yàn)風(fēng)洞和車輛試驗(yàn)大型風(fēng)洞。根據(jù)氣流形式，風(fēng)洞分為直流式和回流式。由于路試方法不能同時測量空軍的六個組成部分，風(fēng)洞試驗(yàn)成為研究汽車氣動性能最有效的手段，風(fēng)洞最早應(yīng)用于飛機(jī)制造。汽車風(fēng)洞包括模型風(fēng)洞、實(shí)車風(fēng)洞和氣候風(fēng)洞。