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西部首座汽车风洞奥秘何在

发稿时间:2019-07-10 15:01:00 来源:中国汽车报 中国青年网

  6月28日,中国通用技术集团中国汽车工程研究院股份有限公司(以下简称“中国汽研”)汽车风洞在重庆落成,包含一座全尺寸汽车空气动力学-声学风洞(AAWT)和一座汽车环境风洞(CWT),并配以高低温环境舱、五轴联动数控加工中心和1200核高性能仿真计算平台等设施,将弥补我国空气动力学等试验研究资源不足,为汽车研发提供技术工程支撑。

  ■5年建成西部首座汽车风洞

  “2009年以前,我国只能依靠航空风洞改造进行汽车空气动力学试验,这大大制约了我国汽车工业的发展。”正如中国汽研汽车风洞中心主任王勇所言,因为起步较晚、国家法规对汽车空气动力学等方面的要求不严等因素的影响,此前,我国在汽车风洞建设领域长期处于空白状态。

  直到2009年,同济大学建成国内第一座汽车风洞后,我国才具备风洞试验条件,但远不能满足众多车企的开发验证试验要求,汽车风洞试验室资源紧张、试验周期长等问题突出。

  2014年3月,中国汽研成立汽车风洞中心,开始筹备建设技术指标国际一流、国内领先的两座汽车风洞——汽车空气动力学-声学风洞和汽车环境风洞。次年,中国汽研与世界知名风洞设计商德国WBI公司以及上海机电院完成合作签约,项目进入实质性实施阶段。

  历时5年,今天这一项目终于落成,成为我国中西部首座汽车风洞,弥补了我国汽车空气动力学试验研究资源的不足,改变我国汽车工业核心资源与技术受制于人的局面。在服务能力、辐射作用、持续影响力等方面,该风洞将起到示范和引领作用,将为中西部汽车制造业乃至全国汽车工业作出巨大贡献。

  “国外的大型车企一般都有自己的风洞试验室,但国内除泛亚有一个小型风洞试验室外,其他车企都几乎没有这样的项目。我们作为第三方研发测试机构,风洞试验室可以面向全行业开放,弥补了行业在相关试验领域设备不足的问题。”中国汽研首席专家朱习加如是说。

  据悉,风洞可以人工产生和控制气流,以模拟物体周围气体的流动,以前它主要用于飞机的试验,现已成为汽车空气动力学试验最常用、最有效的工具。

  更为关键的是,汽车风洞试验及相关设计方面不像航空领域有完备的理论和大量数据库,完全靠经验进行技术研发和试验。中国汽研这两座由第三方机构运营的风洞在面向全行业开放的同时,还有望通过数据和经验的积累,为我国汽车空气动力学等相关方面研究提供更多的技术支撑,发挥汽车风洞的辐射作用。

  ■具备国际先进试验能力

  记者在现场了解到,该汽车风洞中心拥有全尺寸汽车空气动力学-声学风洞(AAWT)、汽车环境风洞(CWT),并且配备了高低温环境仓、五轴联动数控加工中心和1200核高性能仿真计算平台,形成了先进的汽车空气动力学、热力学、风噪性能开发标准体系和正向开发、试验能力,并可为车企提供专业的技术服务和工程解决方案。

  据介绍,风洞试验可以提升车辆的风噪性能、燃油经济性、高速行驶稳定性等关键指标,甚至影响车辆的造型设计。“打个比方,气动-声学风洞就是让车辆站上‘跑步机’,研究人员通过风洞试验,获得包括风阻系数、风噪性能、行驶稳定性、侧风响应、车内外噪声等数据。”王勇表示,尤其是采集风噪数据,对风洞的背景噪声要求非常高,要求洞内绝对安静。中国汽研空气动力学-声学风洞经过风机声学优化、驻室壁声学消声处理等系列处理后,在这座3/4开口的回流式风洞中,最高风速可达250km/h,在140km/h的风速中,背景噪声仅为58dB(A),已经成为世界上最安静的风洞之一。

  对于车企而言,汽车风洞试验可以节省新车型研发时间,提高研发效率,通过两大风洞的测试,企业能够更快获得更精确的汽车性能数值。例如,在汽车空气动力学-声学风洞中,轿车、SUV、MPV及轻卡等车型可以进行空气动力学和风噪性能开发,开展汽车风阻、行驶稳定性、侧风响应、内流优化、流动显示、车内外风噪声等测试。

  汽车环境风洞则侧重于汽车行驶过程中环境的模拟。据了解,这座回流卧式结构的风洞,安装有直径4.5m的风机,配备可调节式喷口。“在这里,乘用车和商用车可进行整车及零部件的热管理性能开发,动力总成冷却、空调性能、电动汽车环境适应性、动力电池冷却、曲轴通风、除霜除雾、降雨降雪、防泥防溅等测试都可在其中开展。”王勇说,“汽车环境风洞就是一个浓缩的四季,可精确模拟降雨、降雪、高温、低温、日照、结冰等各种气候环境。整车及零部件都可以在这里得到检验,过去这类试验只能选择在新疆吐鲁番、黑龙江漠河等满足特殊气候环境要求的地域进行,相当耗费时间成本和经济成本,而通过风洞,此类试验不仅将大大节约研发时间和经济成本,数据也更加准确。”本报记者 王金玉

《 中国汽车报 》(2019-07-08  009 版)

  (图片由中国汽研提供)

 
    图片作者: 中国汽研   
责任编辑:张丽艳
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