近期国内实车试验需求分析和主要技术问题
文章出处:正航仪器
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发表时间:2014-05-28
目前各企业的研究院以及泛亚、佳景、同捷等设计研究机构完成的新设计或大的改型设计在国内现有车型中只是少数,多数直接由外方在国外完成。而且,据了解,国内设计工作实际上多属于对来自外方的已经规模化生产的车型进行改进设计。众所周知,国外大公司的新车型研发是相当科学和成熟的,来自这些公司的车型在空气动力设计方面也比较成功,并经历了市场的考验,改进的余地本就有限。此外,即使有诸多方面可进一步改进,对已规模化生产的型号做的改动一般也不能太大,否则将投入巨额经费用于模具、生产线等的改造。所以,国内的外形改进工作内容并不多。
汽车空气动力学发展到今天,一般改进措施的基本效果已成为业内常识。因此,在这不多的改进设计工作中,只有部分是需要风洞试验进行准确验证的。也就是说,现阶段国内汽车行业对汽车风洞试验的需求不多。
尽管需求的数量不多,但种类齐全。根据国内现状,将这些需求的主要技术问题按照轻重缓急排列如下:
(1)风洞的相关性研究。由于风洞和配套设备的差别,常常造成试验结果的系统性偏差。为能方便地对世界范围内的不同车型的气动性能进行比较,就要尽量去掉这种差别,进行风洞的相关性研究(实际上是以风洞为标志的试验平台的相关性研究)。这需要在不同风洞中对相同的试验对象进行测试,并对不同试验平台下的结果比较分析。国内好几家合资企业都可以提供车辆,却得不到相应的国外风洞的实车试验数据(据了解,合资外方普遍只“授人以鱼”)。所以,实车试验相关性研究的问题,还需要气动中心和国内汽车行业的共同努力,才能得到解决。
(2)解决中重型、重型货车风洞试验的难题。如今,货车里重型货车的比重在增加,载货车产品向大吨位、大马力发展,逐步与世界接轨。相对轿车而言,我国在货运车辆上拥有的自主知识产权多些,对风洞试验的需求也逐步增多。中重型、重型长途货运车由于几何尺寸大(轴距5米以上),自重大(10吨量级),需要新研制合适的车辆支撑装置,以及配套的天平设备(大刚度、大载荷、符合车辆的六分堑气动力匹配规律)。也可以用1/2或更大的模型进行试验,但必须研究组合模型(可通用的基本骨架十外形模块)才能满足不同型号的要求。
(3)汽车内流测量和局部流场的精细测量,如发动机舱内流、驾驶室内流、尾流等的测量。发动机制动器的散热是很重要的问题,但其所处的空间里,布局紧凑,流动复杂,使用常规仪器设备测量了解流动情况就很困难,更谈不上对流动进行准确的引导。一些单独测试冷却风扇流量的类似小风洞的设191关于国内汽车实车风洞试验研究现状和发展的探讨备无法模拟使用条件,实用性有限。透明舱盖和在舱内产生示踪介质的方法可以直观显示流动情况,却还需解决定量问题。已经有一些方法可用于内流和尾流的测量,但难以为数值分析提供足够的数据。发展相应的测试方法和设备是解决这一问题的关键。
(4)气动噪声测量及降噪研究。在气动中心进行某车型实车风洞试验时,车内人员发现在某车速区问出现噪声激增伴随后视镜振动的现象,并得到路试人员的证实;一些厂家无法对气动噪声较大的车型进行测试和改进。实际上,包括航空界在内,目前国内没有一座能够真正用于型号试验的声学风洞,填补这一空白是必然的趋势。
(5)建立系列试验结果的数据库,以完善数值计算的工程或经验修正方法。目前除国内发展起来的一些计算方法外,FLUENT等商业软件得到了广泛的应用,加上硬件升级换代,数值计算能力不断提高。数值计算有周期短,成本低,易于进行的优点,有好的经验修正公式或方法才能提高其实用性。http://www.zhsysb.com
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