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實車風洞試驗結果的主要特點

文章來源:正航儀器 瀏覽次數: 發布時間:2014-05-28
 

 
 
 
國內的風洞試驗只有兩類:正常環境條件下的模型試驗和實車試驗。通過對一些型號模型試驗和實車試驗數據對比分析,發現存在一些比較明顯的差異,仔細分析居,可以找到一些原因,這也反映出實車試驗的特點。
一、實車試驗阻力系數結果通常比縮比模型的結果大
這主要是因為縮比模型無法模擬實車的細節,這些細節的重要性可以通過奧迪100一Ⅲ型的設計來說明。最初以1/4比例模型做風洞試驗,所得到的阻力系數為0.17。進行細部化試驗時,由于模型太小,無法反映出細節的改變,所以用1/1油泥關于國內汽車實車風洞試驗研究現狀和發展的探討模型在全尺寸風洞內試驗.得到的阻力系數為0.25。工藝化后才到0.30。奧迪100-M型采用的大部分減阻措施都無法在縮比模型中得到準確反映,而這些措施的效果是相當明顯的。例如,側窗周圍表面平齊后,阻力系數減小了0.0140.左右,約占最終總阻力系數的20%。當然,如果是足夠精細的1/1模型,這種差異可以忽略。這些細節對其他幾個分量也有明顯的影響,但不如阻力有規律性。
在氣動中心試驗過的一些未定型生產、部分手工制作的樣車和工藝較差的試驗車上,可以看到發動機艙蓋關閉不嚴,窗、門密封膠條不規則突出,一些重要部件不對稱或安裝不對稱等現象。由于難以在試驗現場進行處理,得到的試驗結果很可能就不具備代表性。


實車風洞試驗結果

二、實車結構特性的影響
實車是彈性體,其減震系統會隨空氣動力進行自身姿態的被動適應。一些彈性系統較好的實車在風洞試驗時,通過車身表面的反光可以觀察到其車身攻角發生微小變化,有順流的趨勢。由于車的重量很大.只要彈性系統無法約束車體螢0的略微移動,就會對測垂結果造成較明顯的影響。因此,也不難理解實車試驗的精度低于模型試驗。國際上通常在實車實驗時要求將腳剎車剎死,很可能就是為了盡可能地拋開結構的影響,單獨考察外形設計的效果。
因此,車身的安裝狀態就很重要了。剎死腳剎后,車身姿態應當與行使過程中一致;否則,沒有了彈性系統的姿態調節作用,測到的結果就與實際有偏差。但是,行使過程中的姿態難以了解,所以一般的做法是,試驗車初始姿態與靜止姿態一致,在剎死腳剎的條件下測量攻角變化的影響,根據一個攻角范圍內得到的氣動力,確定一個值或以平均值作為結果。如果對攻角變化靈敏,可以結合阻力和俯仰力矩的結果判斷車的行使姿態。在氣動中心測試過的車型中,只有極個別對攻角比較靈敏的。所以一般可以只在初始攻角下試驗。
三、附面層對實車試驗和縮比模型試驗的影響
如果將行使中車輛的底部和路面看做兩個粗糙平面,兩者相對運動,車底表面會出現附面層,路面附面層厚度為零;風洞中車底和風洞底壁相對靜止,而都和氣流有相對運動,車底和風洞底壁都會產生附面層。所以,在汽車風洞中設計的不同地板裝置.如移動地板、附面層抽吸裝置等,都是為了消除風洞底壁附面層的影響,模擬車的路面行使條件。

實車風洞試驗結果特點
現在除吉林工大的風洞有移動地板外,國內其他風洞都很難將地板附面層消除到可以忽略其影響的地步,所以試驗時必須考慮本風洞地板附面層厚度和車身離地間隙的關系,否女0對結果的真實性有一定的影響。根據對多期試驗結果的分析發現:如果車輛離地間隙相對于附面層厚度較高,那么即使沒有移動地板或附面層抽吸裝置,結果也是逼近真實的;如果離地間隙只略大于附面層厚度,那么由于附面層阻礙了車底的順暢流動,阻力結果一般會偏大,升力和俯仰力矩也會受到明顯影響;如果離地間隙小于附面層厚度,一部分本應在主流中的車身卻淹沒在附面層內,車底流動受到的影響也更大了,其綜合效果使阻力可能偏大也可能偏小。
同樣的地板附面層厚度下,模型車由于離地間隙小,受到的影響更大,所以模型汽車風洞的附面層應當控制得更加嚴格。(本文由正航儀器技術部提供)http://www.tcfuli.cn 
 

 
 
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