汽车气动升力风洞试验值的修正方法
汽车整车空气动力学风洞试验 气动力风洞试验方法
汽车整车空气动力学风洞试验气动力风洞试验方法第一章试验介绍1.1 试验背景汽车的设计与制造是一个复杂的过程，为了确保汽车在高速行驶时能够稳定、安全地行驶，必须对汽车的空气动力学性能进行全面的评估和测试。
其中，空气动力学风洞试验是一种常用的测试手段，通过模拟车辆在真实行驶环境中的空气流动情况，来评估汽车的空气动力学性能。
1.2 试验目的汽车整车空气动力学风洞试验的主要目的是通过对汽车在风洞中的空气动力学性能进行测试和分析，为汽车的设计和改进提供重要的参考依据。
具体包括评估汽车的气动阻力、升力、侧向力等参数，以及研究汽车在不同速度和风向下的空气动力学特性，为汽车的设计优化提供数据支持。
1.3 试验对象本次试验的对象为某汽车制造公司新研发的一款中型轿车，车型为XX型号。
该车型在设计阶段已经进行了初步的空气动力学仿真分析，但为了进一步验证仿真结果的准确性，并对车辆的空气动力学性能进行更加全面深入的评估，需要进行空气动力学风洞试验。
第二章试验方法2.1 试验设备本次试验将使用某汽车制造公司配备的先进空气动力学风洞，风洞设备包括风道、风扇、测量传感器等。
风道采用封闭式结构，能够模拟多种不同的速度和风向条件，满足不同车速和风向下的算测需求。
风扇能够产生高速气流，测量传感器用于对车辆在风洞内的空气动力学参数进行实时监测和记录。
2.2 试验方案需要确定试验的速度范围和风向条件。
一般来说，汽车在行驶过程中会受到不同速度和不同角度的气流影响，因此需要在风洞中模拟不同的速度和风向条件，以获得全面准确的空气动力学性能数据。
确定试验参数和测量点。
根据汽车的设计特点和试验的目的，确定需要测量的空气动力学参数，如阻力、升力、侧向力等，并确定在车身表面的哪些位置设置测量点，以获取相应的测量数据。
进行试验数据的采集和分析。
在风洞试验进行过程中，需要通过测量传感器对车辆在风洞内的空气动力学参数进行实时监测和记录，然后对采集到的数据进行分析和评估，得出对汽车空气动力学性能的客观准确的评估结果。
汽车环境风洞实验室校准方法
汽车环境风洞实验室校准方法首先，汽车环境风洞实验室校准的第一步是确定校准标准。
校准标准是指一套准确、可靠的测试条件和仪器设备，用于验证风洞的准确性和一致性。
常见的校准标准包括温度、湿度、风速、大气压力等参数。
根据实际需要，可以选择合适的标准进行校准。
第二步是准备校准仪器设备。
校准仪器设备主要包括温度计、湿度计、风速计和压力计等。
这些设备需要具备高精度和可靠性，以确保校准的准确性。
第三步是进行校准实验。
校准实验需要进行多次重复的测试，以验证风洞系统的准确性和一致性。
根据需要，可以进行温度、湿度、风速和气压等参数的单独校准，也可以进行综合性的校准。
在校准实验中，需要事先确定各项参数的目标值，并进行精确的测量和记录。
同时，需要根据校准标准，调整风洞系统的参数，以达到校准的要求。
在实验过程中，需要保持环境条件的稳定，避免外界因素对校准结果的影响。
完成校准实验后，需要对实验结果进行数据处理和分析。
对于每个参数，可以计算其偏差和不确定度，并与校准标准进行比较。
如果偏差在可接受范围内，并且不确定度较小，则说明校准结果是准确可靠的。
最后，需要进行校准结果的报告撰写。
报告中应包括校准目的、方法、实验结果和结论等内容。
同时，还需要注明校准日期和负责人等信息，以方便后续的追踪和管理。
总之，汽车环境风洞实验室校准是保证测试结果准确可靠的重要环节。
通过确定校准标准、准备校准仪器设备、进行校准实验、数据处理和分析，以及撰写校准报告等步骤，可以确保校准结果的可靠性，并为后续的风洞测试提供准确的测试条件。
风洞移动带系统对气动升力影响的数值模拟
车
工
程
２ ０ １ ３ （ Ｖ ｏ １ ． ３ ５ ） Ｎ ｏ ． ２
２ ０ １ ３年（ 第３ ５卷 ） 第 ２期
Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０１ ３ ０ ２ ８
风洞移动带 系统对气 动升力影 响的数 值模 拟
丁 宁， 杨 志刚， 李启 良
ｏ ｆ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｉ ｎ ｇ ｌ ｆ ｏ ｗ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ，ｅ ｖ ｅ ｎ ｉ ｎ ｕ ｎ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｗ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｉ ｎ ｇ ｌ ｆ ｏ ｗ ｏ ｒ ｎ ｏ ｔ ．Ｂ ｕ ｔ
ｗｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｃ ａ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｐ ｕ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｌ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｆ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｉ ｔ ｆ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｌ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｂ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ａ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｏ ｆ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ２ ５ ％ ｉ ｎ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｉｎ ｒ ｇ ｌ ｉ ｆ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ．ｔ ｏ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ
Ｄｉ ｎｇ Ｎｉ ｎｇ， Ｙ ａ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｉ ｇ ａ ｎ ｇ＆
汽车风洞测力实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过汽车风洞测力系统，对汽车在不同速度和角度下的空气动力学性能进行测试，包括风阻系数、升力系数、侧向力系数等参数的测量。
通过实验，分析汽车在不同工况下的空气动力学特性，为汽车设计和改进提供科学依据。
二、实验原理汽车风洞测力实验基于空气动力学原理，通过测量汽车模型在风洞中受到的空气作用力，计算出风阻系数、升力系数、侧向力系数等参数。
实验过程中，利用风洞产生的均匀气流，对汽车模型进行不同速度和角度的测试。
三、实验设备1. 汽车风洞：用于产生均匀气流，模拟汽车行驶环境。
2. 汽车模型：与实际汽车尺寸相似，用于测试空气动力学性能。
3. 测力系统：包括力传感器、力矩传感器、数据采集系统等，用于测量汽车模型受到的空气作用力。
4. 计时器：用于测量汽车模型通过风洞的时间，从而计算速度。
四、实验步骤1. 准备实验设备，确保其正常运行。
2. 将汽车模型放置在风洞中，调整角度和高度，确保模型稳定。
3. 开启风洞，调整风速，使气流均匀。
4. 记录风速、角度等参数。
5. 测量汽车模型受到的空气作用力，包括水平力和垂直力。
6. 利用数据采集系统，实时记录实验数据。
7. 改变汽车模型角度和高度，重复实验步骤。
8. 分析实验数据，计算风阻系数、升力系数、侧向力系数等参数。
五、实验结果与分析1. 风阻系数（Cd）：实验结果显示，汽车模型在不同速度和角度下的风阻系数有所差异。
在高速行驶时，风阻系数较大，随着速度降低，风阻系数逐渐减小。
在特定角度下，风阻系数达到最小值，说明汽车模型在该角度下空气动力学性能最佳。
2. 升力系数（Cl）：实验结果显示，汽车模型在不同速度和角度下的升力系数有所变化。
在特定角度下，升力系数达到最大值，说明汽车模型在该角度下具有良好的操控性能。
3. 侧向力系数（Cη）：实验结果显示，汽车模型在不同速度和角度下的侧向力系数有所差异。
在高速行驶时，侧向力系数较大，随着速度降低，侧向力系数逐渐减小。
整车空气动力学风洞试验—汽车气动力试验标准
整车空气动力学风洞试验一汽车气动力试验标准1范围针对整车气动力风洞实验所需的流场品质、测试装备及仪器提出要求，推荐气动力测试的标准工况以及气动力测试方法和流程，给出测试数据有效性的评价方法。
本标准阐述的方法适用于实车整车，即七座（含七座）以下乘用车，也适用于对应尺寸的车辆模型（油泥模型、硬质模型等），重量和尺寸根据风洞规模和测试能力而定。
根据本标准推荐的方法所获取的结果，可作为整车空气动力学性能评估及优化设计的依据。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3730.2-1996道路车辆质量词汇和代码GB/T 19234-2003乘用车尺寸代码JJF1059-1999测量不确定度评定与表示T/CSAE 111-2019乘用车空气动力学性能术语3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1汽车空气动力学风洞automotive aerodynamic wind Tunnel一种模拟汽车道路行驶过程中，受气流作用的试验装置。
通过该装置配备的各测量系统可以测量汽车气动力和气动力矩、局部流场显示、特征点或特征区域的压力等。
在整车开发过程中，用于阶段性气动性能检验、优化，并最终验证汽车空气动力学性能水平。
3.1.1汽车空气动力学风洞坐标系automotive aerodynamic wind tunnel coordinate system在汽车空气动力学风洞中，其坐标原点位于转盘中心，坐标系符合右手定则，见图1。
图1汽车空气动力学风洞坐标系3.1.2整车风洞full-scale wind tunnel一种可以进行真实车辆或1:1汽车模型试验的风洞。
3.2风洞流场品质air flow quality of wind tunnel表征风洞试验段流场稳定性和均匀性的评价指标，包括但不限于湍流度，速度分布，压力分布等参数。
一种基于风洞试验的部件气动载荷修正方法[发明专利]
![一种基于风洞试验的部件气动载荷修正方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/33a77c70f11dc281e53a580216fc700abb6852ce.png)
专利名称：一种基于风洞试验的部件气动载荷修正方法
专利类型：发明专利
发明人：张辉,周晓华,刘涛,赵小勇,朱鹏,罗剑波,李娟娟,栗莉,魏树孝,郝传海,章仕耀
申请号：CN202111259041.9
申请日：20211027
公开号：CN114001913A
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于空气动力学技术领域，公开了一种基于风洞试验的部件气动载荷修正方法，包括以下步骤：步骤一：根据测力风洞试验，得到弹体总气动载荷试验值A；步骤二：对弹体进行流体数值计算，得到弹体总气动载荷计算值A′和各部件气动载荷计算值A′1、A′2、…、A′n；步骤三：计算弹体总气动载荷试验值与计算值的差量△；步骤四：分别计算各部件气动载荷计算值与弹体总气动载荷计算值的比例系数ki，i＝1,2，……n；步骤五：根据弹体总气动载荷试验值与计算值的差量△和各部件气动载荷计算值与弹体总气动载荷计算值的比例系数ki，计算各部件气动载荷修正量△i；步骤六：基于各部件气动载荷修正量和各部件气动载荷计算值，得到各部件气动载荷修正值。
申请人：江西洪都航空工业股份有限公司
地址：330095 江西省南昌市高新技术产业开发区南飞点
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：张武鹏
更多信息请下载全文后查看。
基于LBM-les法改进与试验数据修正的汽车气动升力研究
基于LBM-les法改进与试验数据修正的汽车气动升力研究当前,汽车高速行驶时的气动升力日益得到国内外的重视,当车速超过80km/h后,气动升力对行驶稳定性的影响已不容忽视。
然而国际上气动升力的数值仿真精度尚不能达到工程应用要求,一方面汽车空气动力学适用的经典湍流模型相关经验系数,是基于单一扰流计算演绎推进而来,已能满足气动阻力工程需求,而气动升力对车身周围气流异常敏感,难以准确模拟;另一方面,通用的有限体积法,无法避免空间离散时的网格畸变,且经验式等厚附面层网格与实际车身附面层不符;能避免网格弊端的格子LBM-les法,其粒子拓扑关系和湍流模型制约着计算精度和效率;由于风洞试验中不可避免的存在模型安装姿态、车身底部与风洞地板的双附面层等干扰因素,气动升力难以测量准确。
此外,由于车身风压中心难以确定,数值仿真和风洞试验中,前后两轴分项升力系数很难获得,因而在工程应用中无法有效的对气动升力进行优化控制。
针对以上问题,本文从气动升力风洞试验数据修正和改进格子LBM-les数值计算方法入手,开展了如下具体的研究工作:1.开展了气动升力风洞试验数据修正研究。
研究了汽车模型安装姿态、车身底部和风洞地板附面层对气动升力测量影响规律,探明了车轮离地间隙和地面附面层是气动升力测量精度影响的关键因素。
针对模型安装后,风洞地板附面层无法测量的问题,首次提出了压板阵列管压力转化法,获得了风洞地板附面层厚度分布规律和抽吸率对附面层厚度影响规律;为保证流场品质,以6%为最佳抽吸率,对气动升力-离地高度/地板附面层厚度进行数据拟合,得出了车轮无离地间隙且附面层厚度符合SAE标准的气动升力值,建立起一套风洞试验气动升力系数据修正方法,并以此获得了多款车型更为精准的气动升力风洞试验数据;2.进行了格子LBM-les法粒子拓扑关系寻优研究。
为从空间离散模型环节保证计算精度,结合汽车扰流特性,在多款车型的有限体积法仿真结果和试验对比基础上,分析了影响数值仿真精度的主要因素;为避免空间离散时网格畸变和附面层网格不符合实际流动的问题,选择格子LBM-les法,并以具有单一流动特性的圆柱扰流为研究对象,采用试验设计优化法,建立了格子LBM-les法粒子拓扑关系的普适性准则,获得了最优粒子分布参数,仿真与试验对比表明,基于普适性准则而建立的最优粒子分布参数,提高了格子LBM-les 法气动升力计算精度7.58%。
汽车气动阻力系数CD风洞测量值修正技术研究
正 方 法 ，主 要 是 基 于 流 线 型 体 适 用 于 航 空 领 域 的 技
,术 对汽车不适用。在汽车的风洞试验修正技术方
* 重庆市重点产业共性关键技术创新专项（cste2015zdcy-ztzx60011)资助。 原稿收到日期为2016年5 月6 日，修改稿收到日期为2016年 7 月6 日。 通信作者：陈军，高级工程师，E-mail:chenjun@ 。
2017(V〇1.39)N〇.4
陈 军 ，等:汽车气动阻力系数C,,风洞测量值荷 兰 的 DNW等机构开了先河，并 开发了适用于封闭式射流风洞中测得汽车气动阻力 系 数 CD的 修 正 方 法 ，主 要 有 面 积 比 法 （area-ratio method) 、Mercker提 出 的 修 正 方 法 和 压 力 特 征 法 (pressure-signature method)[l]〇
verifications in both physical and CFD virtual wind-tunnel tests for different kinds of wind tunnels with their results
statistically analyzed.
Keywords: vehicle; aerodynamic drag coefficient; wind tunnel test; measured value corrections
2 0 世 纪 9 0 年代后，随着汽车风洞技术的发展, 封闭式射流风洞风阻系数修正技术得到了发展和完 善 ，并在此基础上提出了适用于开放式射流风洞测 得 汽 车 Cd值 修 正 技 术 。这时的修正技术主要关心 的 是 CD值 的 修 正 ，同 时 也 涉 及 侧 向 力 和 升 力 的 修
汽车刮水器气动升力的风洞试验及数值研究
中 图分 类 号 ： Ｕ４ ６ １ ． １ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ７ ６ ３ ８ ／ ｋ ｑ ｄ ｌ ｘ ｘ ｂ 一 ２ ０ １ ５ ． ０ ０ １ １
Ｔｈｅ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎｄ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ
２ ．Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｚ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ １ ２ ０ ０ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃｕｒ ｒ ｅ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｅ ｒ ｏ ｄｙ ｎａ ｍｉ ｃ ｌ ｉ ｆ ｔ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂｉ ｌ ｅ ｗｉ ｎ ｄｓ ｈｉ ｅ ｌ ｄ ｗｉ ｐ ｅ ｒ ａ ｒ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｎｕｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎｇ ｌ ｅ，ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ｐａ ｐ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕｓ ，ｙ ｅ ｔ ｎｏ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｃ ａｎ ｂｅ ｆ ｏ ｕｎｄ ｔ ｏ ｓ ｕ ｐ ｐｏ ｒ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ． Ａ ｗｉ ｎｄ
（ １ ．Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｂｏ ｄ ｙ Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ．Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
车身姿势对风洞试验气动升力测量影响研究
车身姿势对风洞试验气动升力测量影响研究张勇;谷正气;刘水长【摘要】For revealing the law of the influence of car model posture on the measurement results of aerody-namic lift in wind tunnel test to obtain accurate measurement results, the influencing factors including the ways of installation and support, ground clearances, pitch angle and yaw angle of 1/3 notchback MIRA model are investiga-ted in HD-2 wind tunnel. The results show that the above-mentioned factors all have significant effects on lift coeffi-cient. In certain range,the lift coefficient approximately decreases linearly with the increase of ground clearance, goes up nearly linearly with the increase of pitch angle, and approximately exponentially increases with the rise of yaw angle. For HD-2 wind tunnel, the gap between wheel and ground should be controlled within 1mm.%为揭示风洞试验中汽车模型姿势对气动升力测量结果的影响规律，以获得精确的测量结果，在HD-2风洞中，对MIRA阶梯背1/3模型的安装支撑方式、离地高度、俯仰角和侧偏角等影响因素进行了研究。
汽车气动升力风洞试验值的修正方法
汽车气动升力风洞试验值的修正方法
李启良;杨志刚;陈力
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】分别采用数值模拟和风洞试验,研究汽车风洞移动带产生的附加升力,获得前后轮移动带静压系数和附加升力系数的数值模拟和试验结果。
接着通过对静止和运动工况移动带静压系数变化的数值模拟,发现由静止工况变为运动工况后,前轮带的附加升力系数仅增加0郾004,而后轮带增加0郾008。
结合静止工况的试验数据和静止与运动工况的数值模拟结果,给出了运动工况汽车风洞气动升力系数的修正公式,从而可获得被测车辆的真实升力系数。
【总页数】4页(P88-91)
【作者】李启良;杨志刚;陈力
【作者单位】同济大学，上海地面交通工具风洞中心，上海 201804;同济大学，上海地面交通工具风洞中心，上海 201804;同济大学，上海地面交通工具风洞中心，上海 201804
【正文语种】中文
【相关文献】
1.汽车刮水器气动升力的风洞试验及数值研究 [J], 谭鹏;谷正气;陈阵;丰成杰;张启东
2.基于风洞试验与CFD分析的汽车前后轴气动升力计算的研究 [J], 张勇;谷正气;刘水长;米承继
3.车身姿势对风洞试验气动升力测量影响研究 [J], 张勇;谷正气;刘水长
4.基于风洞试验的升力系数对桥梁气动性能的评价 [J], 王方亮;秦龙
5.碟形升力体低速气动性能风洞试验研究 [J], 王林林;高歌
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
汽车气动升力风洞试验值的修正方法
2015年(第37卷)第1期汽 车 工 程Automotive Engineering2015(Vol.37)No.12015016汽车气动升力风洞试验值的修正方法**同济大学青年优秀人才培养行动计划(2013KJ037)㊁国家自然科学基金青年科学基金(11302153)㊁国家973计划项目(2011CB711203)和上海市地面交通工具风洞专业技术服务平台(14DZ2291400)资助㊂原稿收到日期为2013年6月5日,修改稿收到日期为2013年7月22日㊂李启良,杨志刚,陈 力(同济大学,上海地面交通工具风洞中心,上海 201804)[摘要] 分别采用数值模拟和风洞试验,研究汽车风洞移动带产生的附加升力,获得前后轮移动带静压系数和附加升力系数的数值模拟和试验结果㊂接着通过对静止和运动工况移动带静压系数变化的数值模拟,发现由静止工况变为运动工况后,前轮带的附加升力系数仅增加0.004,而后轮带增加0.008㊂结合静止工况的试验数据和静止与运动工况的数值模拟结果,给出了运动工况汽车风洞气动升力系数的修正公式,从而可获得被测车辆的真实升力系数㊂关键词:汽车风洞;移动带系统;数值模拟;升力修正Correction Method for the Wind Tunnel Test Value of Vehicle Aerodynamic LiftLi Qiliang ,Yang Zhigang &Chen LiTongji University ,Shanghai Automotive Wind Tunnel Center ,Shanghai 201804[Abstract ] Both numerical simulation and wind tunnel test are conducted to study the additional lift genera⁃ted by moving belts in automotive wind tunnel with the simulation and test results obtained in terms of the static pressure coefficients and lift coefficients of front and rear belts.It is found by the numerical simulation on the change in the static pressure coefficients of moving belts between stationary and moving conditions that the additional lift coefficient of front belt in moving condition is only 0.004larger than that in static condition while it is 0.008lar⁃ger for rear belt.By combining the test data in stationary condition with the numerical simulation results in both sta⁃tionary and moving conditions,the correction formulae for the aerodynamic lift coefficients of automotive wind tunnel in moving condition are given and hence the real lift coefficient of tested vehicle can be obtained.Keywords :automotive wind tunnel ;moving belt system ;numerical simulation ;lift correction前言气动阻力和气动升力分别影响着汽车的燃油经济性和行驶安全性㊂准确获得汽车的气动阻力和气动升力对汽车研发有着重要意义,为此国外各汽车企业花费大量人力物力建设汽车整车风洞[1-2]㊂为了有效模拟汽车在道路的运行工况,近年建设的整车风洞都配备地面移动系统㊂由1条中央移动带和4条处于车轮的小移动带组成的5带地面移动系统被广泛应用[3-4]㊂地面移动系统能够有效消除地面边界层对气动力测量的影响,从而真实再现汽车在道路上的运行情况㊂然而由于天平的某些测力传感器位于车轮转动单元下,小移动带的运转使自身上下产生压力差,从而使天平测量得到的升力为被测车辆升力和移动带附加升力之和㊂为此有必要获得移动带附加升力的大小,从而对风洞气动升力测量值进行修正,获得真实的被测车辆的升力㊂应该指出的是,国内在这方面研究几乎属于空白,找不到相关研究成果,其主要原因是国内之前尚未有汽车整车风洞㊂本文中将风洞试验与数值模拟相结合,分析静2015(Vol.37)No.1李启良,等:汽车气动升力风洞试验值的修正方法㊃89 ㊃止工况下小移动带的附加升力,获得该工况的气动升力修正公式,利用数值模拟开展运动工况下的移动带附加升力研究,获得运动工况的气动升力修正式㊂由于无法通过风洞试验得到运动工况下移动带附加升力,因此只能利用数值模拟在静止与运动工况的差异来给出运动工况的气动升力的修正式㊂1 风洞试验和数值模拟1.1 风洞试验利用上海地面交通工具风洞中心的气动声学整车风洞,开展车轮静止工况的气动升力测量㊂42个压力测点布置在车轮四周的小移动带上方,如图1所示㊂图1 压力测点布置整车质量分布通常前重后轻,为此前后轮的接触面积有所不同㊂如图2所示的轮胎纹影清楚表明,前轮接触面积大,后轮小,且内侧大,外侧小㊂尽管前后轮均布置42个压力测点,但是所对应的面积并不相同㊂利用面积平均来计算前后平均压力是比较合理的,如式(1)所示㊂由于小移动带下方位于大气环境中,因为小移动带的附加升力为被测平均压力㊂ΔC L=∑42i=1p i S i/12ρv2¥æèçöø÷S(1)式中:ΔC L为移动带产生的附加升力系数;p i和S i 分别为测点的静压和面积,Pa和m2;ρ为空气密度,试验时的空气密度ρ=1.2kg/m3;v∞为来流速度, m/s;S为迎风面积,m2㊂试验车辆选用上汽某三厢轿车,如图3所示㊂开启边界层抽吸系统和中央移动带,分别测量车速为80㊁110和140km/h时小移动带的压力和天平感受的气动升力㊂图2 轮胎纹影和测点布置图3 测试车辆1.2 数值模拟创建包括5带系统的数值风洞㊂将被测车型固定在数值风洞中,前后轮与小移动带相接触㊂汽车表面网格尺寸控制在20~30mm之间㊂发动机舱的风扇㊁冷凝器等关键部件的面网格尺寸控制在5mm 左右㊂为了更好模拟地面和车身边界层,在它们表面创建边界层网格㊂第1层网格厚度为1mm,增长率为1.2,共计4层㊂计算域尺寸为7倍车长㊁5倍车宽和4倍车高㊂在靠近车辆区域采用了几何适应性较好的四面体网格,而在远离车辆的流场采用了六面体网格㊂四面体和六面体网格区域之间用金字塔型网格连接㊂网格总数为1600万㊂图4给出中截面网格示意图㊂㊃90 ㊃汽 车 工 程2015年(第37卷)第1期图4 中截面网格冷凝器和散热器采用多孔介质模型,并根据风室试验获得的风阻和速度曲线设置多孔介质模型㊂给定与试验相对应的风速,使用Realizable k⁃ε双方程湍流模型和非平衡壁面函数[5]对湍流场进行模拟㊂首先进行1阶精度计算,当残差收敛至10-4后继续进行2阶精度计算,直到残差收敛至10-5数量级,且监控升力和某点压力数值基本不随迭代发生改变时,认为计算收敛㊂2 结果分析与讨论2.1 数值模拟与试验对比为了更好地比较不同风速的数值和试验结果,对测点压力进行无量纲处理,定义静压系数C p i 为C p i =(p i -p ¥)/12ρv 2æèçöø÷¥(2)式中:p i 和p ∞分别为测点静压和参考静压,Pa;i 为测点序号;v ∞为来流速度,m /s㊂当测点静压系数C p >0时,该处的气流对于移动带产生的是方向向下的下压力,当C p <0时,气流对于移动带有向上吸附的作用使移动带所受的是方向向上的升力㊂值得指出的是,无论是试验还是数值模拟结果都表明,左右两侧基本对称,不同风速对静压系数影响不大,为此仅给出风速为80km /h 时左侧的静压系数㊂观察图5所示的静压系数测量结果可以看到,除前后轮迎风处的测点22㊁23㊁26和27的C p >0外,其它测点的C p <0㊂由于后轮处于前轮的尾涡中,后轮移动带表面的静压系数较前轮移动带表面要小,由此导致后轮处移动带的附加升力相对于前轮处移动带小㊂前轮处移动带表面C p 的正负峰值分别约为0.70和-0.70,后轮处移动带表面C p 的正负峰值分别约为0.15和-0.30㊂对比前后轮静压系数的数值模拟和试验结果可以看到,两者变化趋势相同,且大多数测点数值差异较小㊂当然也存在个别测点差异较大㊂总体来讲,图5 前后轮测点静压系数对比(v =80km /h)数值模拟结果具有一定的精度,可以应用相同的数值方法进行运动工况的模拟㊂利用数值模拟和试验获得的测点静压系数,通过式(1)可以算得移动带产生的附加升力系数值,如表1所示㊂从表中可以看出,试验获得前轮移动带的附加升力系数为0.020,后轮为0.010,大小仅为前轮的1/2㊂数值模拟获得前轮和后轮的附加升力系数分别为0.028和0.012㊂它们都不随风速的改变而改变㊂值得指出的是,前轮移动带的附加升力系数的数值模拟结果和试验结果差异稍大,后轮差异较小㊂表1 试验与数值模拟所得的升力系数风速/(km /h)ΔC LF ΔC LR ΔC L 试验CFD 试验CFD 试验CFD 800.0200.0280.0110.0120.0310.0401100.0200.0280.0100.0120.0300.0401400.0200.0280.0100.0120.0300.0402.2 运动工况数值模拟结果图6给出了移动带静止与运动工况下测点C p的对比㊂从图中可以发现:移动带运动后对于前轮影响较小,大多数测点的静压系数并无明显变化,个别测点的静压系数有明显降低,如测点28~31和测点34~40;后轮移动带在运动工况的静压系数明显小于静止工况,除个别几个测点静压系数无明显变2015(Vol.37)No.1李启良,等:汽车气动升力风洞试验值的修正方法㊃91 ㊃化外,大多数测点都有不同程度的降低,但这些测点在静止和运动工况的变化趋势大致相同㊂图6 移动带静止与运动工况静压系数对比(v =80km/h)表2给出静止和运动工况下,通过数值模拟得到的移动带附加升力系数㊂从表中看出:移动带的运动使前轮移动带的附加升力系数增加0.004,后轮移动带的附加升力系数约增加0.008㊂显然后轮增幅远大于前轮㊂风速的变化并不改变前后轮移动带的附加升力系数㊂表2 静止和运动工况移动带的附加升力系数风速/(km /h)ΔC LF ΔC LR ΔC L 静止运动静止运动静止运动800.0280.0320.0120.0200.0400.0521100.0280.0320.0120.0190.0400.0511400.0280.0320.0120.0200.0400.0522.3 升力系数修正被测车辆的升力应该在天平测得升力数值中减去移动带产生的附加升力㊂根据表1中试验数据可得车轮静止时气动升力系数修正关系为C LF =C LF 实测-0.020C LR =C LR 实测-0.010C L =C L 实测-0.030(3) 在式(3)修正关系的基础上,结合数值模拟得到静止和运动工况对应的附加气动升力系数的差异(见表2),可获得车轮运动时气动升力系数修正关系为C LF =C LF 实测-0.024C LR =C LR 实测-0.018C L =C L 实测-0.042(4)应该指出的是,不同汽车风洞和不同的车型可能由于使用移动带系统大小和轮胎尺寸不一,附加升力系数的具体数值可能有所差异㊂但均可参考本文的方法来获得㊂3 结论通过风洞试验测量静止工况下前后轮静压系数,得到前轮移动带产生的附加升力系数为0.020,后轮为0.010㊂数值模拟静止工况和运动工况下前后轮静压系数,发现静止工况下,测点静压系数的数值结果与试验结果在变化趋势上一致㊂与静止工况相比,移动带的运动对于后轮移动带的影响较大,前轮影响较小㊂表现在数值差异为前轮附加升力系数增加了0.004,后轮增加0.008㊂利用文中得到的汽车风洞气动升力修正关系可以对天平测得的气动升力系数进行修正,从而得到被测车辆真实的气动升力值㊂当然,即使在相同风洞测量不同类别的车型时,获得移动带附加升力系数也可能有所不同,但仍可通过本文方法获得㊂参考文献[1] Walter J A,Duell E G,Martindale W R,et al.The Daimlerchrys⁃ler Full⁃scale Aerodynamic Noise Wind Tunnel [C].SAE Paper2003-01-0426.[2] Edward D,Amir K,Sam M,et al.The BMW AVZ Wind tunnel Center[C].SAE Paper 2010-01-0118.[3] Wiedemann J,Potthoff J.The New 5⁃belt Road Simulation Systemof the IVK Wind Tunnel⁃Design and First Results[C].SAE Paper 2003-01-0429.[4] Cogotti A.The New Moving Ground System of the Pininfarina Wind Tunnel[C].SAE Paper 2007-01-1044.[5] Shih T H,Liou W W,et al.A New k⁃εEddy Viscosity Model forHigh Reynolds Number Turbulent Flows:Model Development and Validation[J].Computers and Fluids,1995,24(3):227-238.。
汽车刮水器气动升力的风洞试验及数值研究
汽车刮水器气动升力的风洞试验及数值研究谭鹏;谷正气;陈阵;丰成杰;张启东【摘要】目前国内外有关汽车刮水器气动升力的研究仅局限于静态转角的稳态数值计算,且尚无相关验证性的试验结果.对此设计和完成了刮水器静态转角的验证性风洞试验,采用多点测试方法测得了四种刮水器在不同风速和转角下的稳态气动升力,辅以稳态数值计算分析了刮水器气动升力产生与变化机理,同时以测试结果验证了相关数值计算方法真实可靠.此外提出了一种新型动网格策略-动网格域盒,结合动网格域盒与用户自定义函数UDF计算分析了刮水器动态转角的瞬态气动升力.研究结果表明,气动升力对刮水器稳定性的影响不容忽视,且在某一特定风速及转角下存在最大值;刮水器上行的气动升力明显小于稳态值,下行的气动升力明显大于稳态值.%Current researches on the aerodynamic lift of automobile windshield wiper are widely focused on the steady numerical calculation of static angle, and the research results of different papers are various, yet no test result can be found to support the simulations.A wind tunnel test is designed and executed to validate and verify the simulationmethod.Steady aerodynamic lifts of four kinds of wipers with different wind speeds and different rotate angles are measured using multi-point test method.The combination of wind tunnel test and steady numerical calculation helps understanding of lift generation andvariation.Furthermore, a new dynamic mesh strategy called the domain-box of dynamic mesh is proposed, the transient aerodynamic lift is simulated and analyzed with User Definition Function method (UDF).The researching result shows that the maximum aerodynamic lift of all fourwipers can counteract 68.6% of the precompression, the effect of aerodynamic lift on the stability of wiper cannot be ignored.The lift will achieve its maximum at a certain wind speed and angle, and the magnitude of lift depends on the wind speed of the windward side, the spiral vortex of the leeward and the angle between wind andwiper.Furthermore, the aerodynamic lift is lower than that of steady case when the wipers ascends, and higher when descends.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】8页(P234-241)【关键词】刮水器;气动升力;风洞试验;动网格域盒【作者】谭鹏;谷正气;陈阵;丰成杰;张启东【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南长沙 410082;湖南工业大学, 湖南株洲 412007;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】U461.1汽车在雨天行驶时刮水器受来流作用产生的气动升力影响，使其与前风窗贴合性减弱，刮刷效果降低，影响驾驶员视野，从而易引发交通事故。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2015年(第37卷)第1期汽 车 工 程Automotive Engineering2015(Vol.37)No.12015016汽车气动升力风洞试验值的修正方法**同济大学青年优秀人才培养行动计划(2013KJ037)㊁国家自然科学基金青年科学基金(11302153)㊁国家973计划项目(2011CB711203)和上海市地面交通工具风洞专业技术服务平台(14DZ2291400)资助㊂原稿收到日期为2013年6月5日,修改稿收到日期为2013年7月22日㊂李启良,杨志刚,陈 力(同济大学,上海地面交通工具风洞中心,上海 201804)[摘要] 分别采用数值模拟和风洞试验,研究汽车风洞移动带产生的附加升力,获得前后轮移动带静压系数和附加升力系数的数值模拟和试验结果㊂接着通过对静止和运动工况移动带静压系数变化的数值模拟,发现由静止工况变为运动工况后,前轮带的附加升力系数仅增加0.004,而后轮带增加0.008㊂结合静止工况的试验数据和静止与运动工况的数值模拟结果,给出了运动工况汽车风洞气动升力系数的修正公式,从而可获得被测车辆的真实升力系数㊂关键词:汽车风洞;移动带系统;数值模拟;升力修正Correction Method for the Wind Tunnel Test Value of Vehicle Aerodynamic LiftLi Qiliang ,Yang Zhigang &Chen LiTongji University ,Shanghai Automotive Wind Tunnel Center ,Shanghai 201804[Abstract ] Both numerical simulation and wind tunnel test are conducted to study the additional lift genera⁃ted by moving belts in automotive wind tunnel with the simulation and test results obtained in terms of the static pressure coefficients and lift coefficients of front and rear belts.It is found by the numerical simulation on the change in the static pressure coefficients of moving belts between stationary and moving conditions that the additional lift coefficient of front belt in moving condition is only 0.004larger than that in static condition while it is 0.008lar⁃ger for rear belt.By combining the test data in stationary condition with the numerical simulation results in both sta⁃tionary and moving conditions,the correction formulae for the aerodynamic lift coefficients of automotive wind tunnel in moving condition are given and hence the real lift coefficient of tested vehicle can be obtained.Keywords :automotive wind tunnel ;moving belt system ;numerical simulation ;lift correction前言气动阻力和气动升力分别影响着汽车的燃油经济性和行驶安全性㊂准确获得汽车的气动阻力和气动升力对汽车研发有着重要意义,为此国外各汽车企业花费大量人力物力建设汽车整车风洞[1-2]㊂为了有效模拟汽车在道路的运行工况,近年建设的整车风洞都配备地面移动系统㊂由1条中央移动带和4条处于车轮的小移动带组成的5带地面移动系统被广泛应用[3-4]㊂地面移动系统能够有效消除地面边界层对气动力测量的影响,从而真实再现汽车在道路上的运行情况㊂然而由于天平的某些测力传感器位于车轮转动单元下,小移动带的运转使自身上下产生压力差,从而使天平测量得到的升力为被测车辆升力和移动带附加升力之和㊂为此有必要获得移动带附加升力的大小,从而对风洞气动升力测量值进行修正,获得真实的被测车辆的升力㊂应该指出的是,国内在这方面研究几乎属于空白,找不到相关研究成果,其主要原因是国内之前尚未有汽车整车风洞㊂本文中将风洞试验与数值模拟相结合,分析静2015(Vol.37)No.1李启良,等:汽车气动升力风洞试验值的修正方法㊃89 ㊃止工况下小移动带的附加升力,获得该工况的气动升力修正公式,利用数值模拟开展运动工况下的移动带附加升力研究,获得运动工况的气动升力修正式㊂由于无法通过风洞试验得到运动工况下移动带附加升力,因此只能利用数值模拟在静止与运动工况的差异来给出运动工况的气动升力的修正式㊂1 风洞试验和数值模拟1.1 风洞试验利用上海地面交通工具风洞中心的气动声学整车风洞,开展车轮静止工况的气动升力测量㊂42个压力测点布置在车轮四周的小移动带上方,如图1所示㊂图1 压力测点布置整车质量分布通常前重后轻,为此前后轮的接触面积有所不同㊂如图2所示的轮胎纹影清楚表明,前轮接触面积大,后轮小,且内侧大,外侧小㊂尽管前后轮均布置42个压力测点,但是所对应的面积并不相同㊂利用面积平均来计算前后平均压力是比较合理的,如式(1)所示㊂由于小移动带下方位于大气环境中,因为小移动带的附加升力为被测平均压力㊂ΔC L=∑42i=1p i S i/12ρv2¥æèçöø÷S(1)式中:ΔC L为移动带产生的附加升力系数;p i和S i 分别为测点的静压和面积,Pa和m2;ρ为空气密度,试验时的空气密度ρ=1.2kg/m3;v∞为来流速度, m/s;S为迎风面积,m2㊂试验车辆选用上汽某三厢轿车,如图3所示㊂开启边界层抽吸系统和中央移动带,分别测量车速为80㊁110和140km/h时小移动带的压力和天平感受的气动升力㊂图2 轮胎纹影和测点布置图3 测试车辆1.2 数值模拟创建包括5带系统的数值风洞㊂将被测车型固定在数值风洞中,前后轮与小移动带相接触㊂汽车表面网格尺寸控制在20~30mm之间㊂发动机舱的风扇㊁冷凝器等关键部件的面网格尺寸控制在5mm 左右㊂为了更好模拟地面和车身边界层,在它们表面创建边界层网格㊂第1层网格厚度为1mm,增长率为1.2,共计4层㊂计算域尺寸为7倍车长㊁5倍车宽和4倍车高㊂在靠近车辆区域采用了几何适应性较好的四面体网格,而在远离车辆的流场采用了六面体网格㊂四面体和六面体网格区域之间用金字塔型网格连接㊂网格总数为1600万㊂图4给出中截面网格示意图㊂㊃90 ㊃汽 车 工 程2015年(第37卷)第1期图4 中截面网格冷凝器和散热器采用多孔介质模型,并根据风室试验获得的风阻和速度曲线设置多孔介质模型㊂给定与试验相对应的风速,使用Realizable k⁃ε双方程湍流模型和非平衡壁面函数[5]对湍流场进行模拟㊂首先进行1阶精度计算,当残差收敛至10-4后继续进行2阶精度计算,直到残差收敛至10-5数量级,且监控升力和某点压力数值基本不随迭代发生改变时,认为计算收敛㊂2 结果分析与讨论2.1 数值模拟与试验对比为了更好地比较不同风速的数值和试验结果,对测点压力进行无量纲处理,定义静压系数C p i 为C p i =(p i -p ¥)/12ρv 2æèçöø÷¥(2)式中:p i 和p ∞分别为测点静压和参考静压,Pa;i 为测点序号;v ∞为来流速度,m /s㊂当测点静压系数C p >0时,该处的气流对于移动带产生的是方向向下的下压力,当C p <0时,气流对于移动带有向上吸附的作用使移动带所受的是方向向上的升力㊂值得指出的是,无论是试验还是数值模拟结果都表明,左右两侧基本对称,不同风速对静压系数影响不大,为此仅给出风速为80km /h 时左侧的静压系数㊂观察图5所示的静压系数测量结果可以看到,除前后轮迎风处的测点22㊁23㊁26和27的C p >0外,其它测点的C p <0㊂由于后轮处于前轮的尾涡中,后轮移动带表面的静压系数较前轮移动带表面要小,由此导致后轮处移动带的附加升力相对于前轮处移动带小㊂前轮处移动带表面C p 的正负峰值分别约为0.70和-0.70,后轮处移动带表面C p 的正负峰值分别约为0.15和-0.30㊂对比前后轮静压系数的数值模拟和试验结果可以看到,两者变化趋势相同,且大多数测点数值差异较小㊂当然也存在个别测点差异较大㊂总体来讲,图5 前后轮测点静压系数对比(v =80km /h)数值模拟结果具有一定的精度,可以应用相同的数值方法进行运动工况的模拟㊂利用数值模拟和试验获得的测点静压系数,通过式(1)可以算得移动带产生的附加升力系数值,如表1所示㊂从表中可以看出,试验获得前轮移动带的附加升力系数为0.020,后轮为0.010,大小仅为前轮的1/2㊂数值模拟获得前轮和后轮的附加升力系数分别为0.028和0.012㊂它们都不随风速的改变而改变㊂值得指出的是,前轮移动带的附加升力系数的数值模拟结果和试验结果差异稍大,后轮差异较小㊂表1 试验与数值模拟所得的升力系数风速/(km /h)ΔC LF ΔC LR ΔC L 试验CFD 试验CFD 试验CFD 800.0200.0280.0110.0120.0310.0401100.0200.0280.0100.0120.0300.0401400.0200.0280.0100.0120.0300.0402.2 运动工况数值模拟结果图6给出了移动带静止与运动工况下测点C p的对比㊂从图中可以发现:移动带运动后对于前轮影响较小,大多数测点的静压系数并无明显变化,个别测点的静压系数有明显降低,如测点28~31和测点34~40;后轮移动带在运动工况的静压系数明显小于静止工况,除个别几个测点静压系数无明显变2015(Vol.37)No.1李启良,等:汽车气动升力风洞试验值的修正方法㊃91 ㊃化外,大多数测点都有不同程度的降低,但这些测点在静止和运动工况的变化趋势大致相同㊂图6 移动带静止与运动工况静压系数对比(v =80km/h)表2给出静止和运动工况下,通过数值模拟得到的移动带附加升力系数㊂从表中看出:移动带的运动使前轮移动带的附加升力系数增加0.004,后轮移动带的附加升力系数约增加0.008㊂显然后轮增幅远大于前轮㊂风速的变化并不改变前后轮移动带的附加升力系数㊂表2 静止和运动工况移动带的附加升力系数风速/(km /h)ΔC LF ΔC LR ΔC L 静止运动静止运动静止运动800.0280.0320.0120.0200.0400.0521100.0280.0320.0120.0190.0400.0511400.0280.0320.0120.0200.0400.0522.3 升力系数修正被测车辆的升力应该在天平测得升力数值中减去移动带产生的附加升力㊂根据表1中试验数据可得车轮静止时气动升力系数修正关系为C LF =C LF 实测-0.020C LR =C LR 实测-0.010C L =C L 实测-0.030(3) 在式(3)修正关系的基础上,结合数值模拟得到静止和运动工况对应的附加气动升力系数的差异(见表2),可获得车轮运动时气动升力系数修正关系为C LF =C LF 实测-0.024C LR =C LR 实测-0.018C L =C L 实测-0.042(4)应该指出的是,不同汽车风洞和不同的车型可能由于使用移动带系统大小和轮胎尺寸不一,附加升力系数的具体数值可能有所差异㊂但均可参考本文的方法来获得㊂3 结论通过风洞试验测量静止工况下前后轮静压系数,得到前轮移动带产生的附加升力系数为0.020,后轮为0.010㊂数值模拟静止工况和运动工况下前后轮静压系数,发现静止工况下,测点静压系数的数值结果与试验结果在变化趋势上一致㊂与静止工况相比,移动带的运动对于后轮移动带的影响较大,前轮影响较小㊂表现在数值差异为前轮附加升力系数增加了0.004,后轮增加0.008㊂利用文中得到的汽车风洞气动升力修正关系可以对天平测得的气动升力系数进行修正,从而得到被测车辆真实的气动升力值㊂当然,即使在相同风洞测量不同类别的车型时,获得移动带附加升力系数也可能有所不同,但仍可通过本文方法获得㊂参考文献[1] Walter J A,Duell E G,Martindale W R,et al.The Daimlerchrys⁃ler Full⁃scale Aerodynamic Noise Wind Tunnel [C].SAE Paper2003-01-0426.[2] Edward D,Amir K,Sam M,et al.The BMW AVZ Wind tunnel Center[C].SAE Paper 2010-01-0118.[3] Wiedemann J,Potthoff J.The New 5⁃belt Road Simulation Systemof the IVK Wind Tunnel⁃Design and First Results[C].SAE Paper 2003-01-0429.[4] Cogotti A.The New Moving Ground System of the Pininfarina Wind Tunnel[C].SAE Paper 2007-01-1044.[5] Shih T H,Liou W W,et al.A New k⁃εEddy Viscosity Model forHigh Reynolds Number Turbulent Flows:Model Development and Validation[J].Computers and Fluids,1995,24(3):227-238.。