国内外汽车风洞发展现状

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中国汽车风洞发展史(上篇):艰难起步

中国汽车风洞发展史(上篇):艰难起步

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
中国汽车风洞发展史(上篇):艰难起步
【导读】由于中国汽车工业起步较晚,在自主技术研发能力上远远落后
于国际先进水平,尤其是在汽车空气动力学领域。

在2009年以前,中国
尚没有严格意义上的汽车整车风洞,只能依靠航空风洞改造进行汽车空气动力学试验,这大大制约了中国汽车工业的发展,尤其制约了自主造型设计能力。

世界上第一座风洞是富兰克.H.韦纳姆于1869~1871年为英国航空学会
建造的。

它是一个两端开口的木箱,截面45.7 cm×45.7cm,长3.05 m。

韦纳姆和他的第一座风洞
1934~1935年由清华大学航空工程系王士倬教授主持设计的直径为1.5m 的低速风洞,是中国最早的风洞,后因日本侵华战争爆发,风洞被毁。

至40年代末,共建成六座低速风洞,其中最大的是原成都航空研究院的
1.5m×
2.0m低速风洞。

中国第一座风洞
建国后,为适应中国航天事业的发展,根据钱学森、郭永怀教授的构想,
于1968年在四川绵阳组建了中国空气动力研究与发展中心。

数十年来,
中心建造了50余座风洞,拥有总体规模居世界第三、亚洲第一的风洞群,为我国航空航天事业的发展和国民经济建设作出了重大贡献。

客机风洞试
专注下一代成长,为了孩子。

采用风洞试验研究高速列车的气动性能简介

采用风洞试验研究高速列车的气动性能简介

列车风洞试验综述1列车风洞模型试验系统1.1风洞的基本类型及基本原理当对列车的空气动力学特性进行试验研究时,直接而真实的方法是在线实车试验,但进行一次试验需要耗费大量的人力、物力、财力,组织一次试验很不容易,得到的数据有限,加之自然条件千变万化,如环境的风速和风向不可控制等,重复性难以保证,而且,实车试验需在列车制造出来后才能进行,用于研制新车代价太高,因此实车试验一般以验证、评估、考核试验为主,兼顾研究性试验。

于是,人们就想用模型试验来代替实车试验。

风洞是能人工产生和控制气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动,并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。

风洞模型试验是研究列车气动特性中应用最广泛的手段之一。

它具有试验理论和试验手段成熟、测量精密,气流参数如速度、压力等易于控制,并且基本不受天气变化的影响等优点。

为了满足不同类型空气动力试验的要求,现代风洞的种类繁多。

风洞通常按照试验段气流的马赫数来分类,有低速风洞(Ma<0.3)、亚音速风洞(0.3<Ma<0.8)、跨音速风洞(0.8<Ma<1.5)、超音速风洞(1.5<Ma<4.5)、高超音速风洞(4.5<Ma<10)、极高速风洞(Ma>10)等。

列车模型风洞试验一般在低速风洞中进行。

低速风洞按通过试验段气流循环形式来分,有直流式和回流式两种基本类型。

按试验段结构不同,低速风洞又有“开口”和“闭口”之别。

直流式风洞的特点是把通过试验段的气流排在风洞外部,如图1。

回流式风洞的特点是通过试验段的气流经循环系统再返回试验段,如图2。

图1 直流式风洞图2回流式风洞对列车在空气中的等速直线运动,按照运动的相对性原理,在空气动力特性研究中,可以认为列车静止不动,与列车速度大小相同方向相反的空气流过列车,列车上承受的空气动力与类车运动在静止的空气中承受的空气动力完全相同。

汽车环境风洞试验室的发展与应用

汽车环境风洞试验室的发展与应用
2.3 汽车环境风洞试验室在汽车设计和研发中的重要性
汽车环境风洞试验室在汽车设计和研发中的重要性体现在多个方面。通过风洞试验,汽车制造商可以模拟不同的气流条件和环境影响,例如风阻、侧风、降雪等,从而评估车辆在各种情况下的性能表现。这种模拟测试可以帮助汽车设计师和工程师优化车身外形、改进车辆气动性能,提高车辆稳定性和燃油经济性。
汽车环境风洞试验室还可以帮助制造商提前发现问题和隐患,减少产品开发周期和成本。在实际道路测试之前,通过在环境风洞试验室中模拟各种情况下的测试,可以有效地发现潜在的问题,减少在道路试验中发现问题后的修复和调整工作,从而提高生产效率和产品质量。
汽车环境风洞试验室对于汽车制造商来说是不可或缺的工具,它为汽车设计和研发提供了重要支持和保障,帮助汽车行业不断前进和创新。随着汽车技术的不断发展和提升,汽车环境风洞试验室的重要性也将逐渐凸显,为整个汽车工业的发展注入更多的活力和动力。
2.5 汽车环境风洞试验室的未来发展趋势
随着汽车工业的不断发展和技术的不断进步,汽车环境风洞试验室也将不断迎来新的发展趋势。未来,汽车环境风洞试验室将朝着以下几个方面发展:
1. 多功能化:未来的汽车环境风洞试验室不仅仅可以模拟各种复杂的气流环境,还可以同时进行声学、震动等多种仿真试验,提高试验效率和准确性。
20世纪中叶,随着计算机技术的应用,汽车环境风洞试验室逐渐开始兴起。这些试验室具有更加精密的设备和先进的数据采集系统,能够准确地模拟不同气候条件下的风场,为汽车设计和研发提供了更加准确的数据支持。
随着汽车工业的快速发展,汽车环境风洞试验室的技术也在不断更新和完善。现代汽车环境风洞试验室不仅可以模拟各种天气条件下的风场,还可以对汽车的空气动力学性能、燃油效率和舒适性等多个方面进行综合测试,为汽车制造商提供了更加全面的设计指导和改进建议。这些技术的发展推动了汽车工业的进步和创新,使得汽车在安全性能、环保性能和智能化方面都取得了巨大突破。

国内外汽车风动实验的发展现状

国内外汽车风动实验的发展现状

华南农业大学国内外汽车风动试验的发展现状姓名:***班级:车辆一班学号:************l引言空气动力学在汽车的发展过程中一直起着重要的作用。

以轿车外形为例,从本世纪初的福特T型箱式车身到30年代中型的甲虫型车身,到50年代的船型车身,到80年代的楔型车身,直到今天的轿车车身模式,每一种车身外形的出现,都不是某一时期单纯的工业设计的产物,而是伴随着现代空气动力学技术的进步而发展的。

了解汽车与空气动力学的关系,有助于改善汽车以下一些性能:燃料经济性、高速操纵稳定性、车速、侧风稳定性、发动机制动器冷却、气动噪声、舒适性、车身表面清洁等。

空气动力学的主要研究方式包括风洞试验、数值计算、实车路试。

其中,风洞试验是目前汽车空气动力学最主要的研究手段。

美国、日本以及欧洲的德、法、意、英等国的知名汽车公司都有许多汽车风洞,许多企业和赛车队还依托学校和研究所进行风洞试验研究。

近年法国在巴黎郊区法国国家科技研究院空气动力技术研究所附近新建两座汽车风洞,用于汽车空气声学研究。

可见即使在汽车产业已经相当发达的国家,对风洞试验仍是相当重视的。

近年来,经济的高速发展促使国内汽车市场急剧膨胀,带动了汽车产业的增长,汽车生产厂家众多,竞争激烈。

国内各汽车企业在引进、消化外来技术的周时,开始逐步发展独立的开发能力。

不过,由于国内各生产厂家几乎没有风洞以及类似的设备,风洞试验主要依托院校和研究所进行。

北京空气动力研究所低速风洞,同济大学的TJ一2风洞,南京航空航天大学的3米低速风洞,气动中心的4米×3米风洞、吉林大学的汽车风洞等都能进行较大比例(174左右)的汽车模型试验,配套设备齐全,有各种天平、压力传感器、地板装置、流场显示和测量装置等。

不过,目前国内只有中国空气动力研究与发展中心(以下简称气动中心)的12m×16m/Sra×6m大型低速风洞能进行全尺寸汽车风洞试验。

笔者参加了近八年来在气动中心进行的二十余种车型的实车风洞试验研究,本文对实车风洞试验的特点以及其对汽车行业发挥的作用进行了探讨。

小型风洞发展情况汇报

小型风洞发展情况汇报

小型风洞发展情况汇报
近年来,随着科技的不断进步和风洞技术的不断完善,小型风洞在
各个领域的应用越来越广泛。

本文将就小型风洞的发展情况进行汇报,以期能够更好地了解小型风洞的现状和未来发展趋势。

首先,小型风洞在航空航天领域的应用日益广泛。

随着航空航天技
术的不断发展,对飞行器的空气动力学性能要求也越来越高。

小型
风洞可以模拟不同飞行状态下的气流情况,为飞行器的设计和优化
提供重要的数据支持。

因此,小型风洞在航空航天领域的应用前景
非常广阔。

其次,小型风洞在建筑工程领域的应用也日益受到重视。

建筑物在
设计和施工过程中需要考虑到风压、风载等因素对建筑结构的影响。

小型风洞可以模拟不同风速下的风压情况,为建筑结构的设计和安
全评估提供重要依据。

因此,小型风洞在建筑工程领域的应用潜力
巨大。

另外,小型风洞在汽车工程领域也有着重要的应用。

汽车在高速行
驶时会受到气动力的影响,而小型风洞可以模拟不同速度下的气流
情况,为汽车外形设计和空气动力学性能优化提供重要支持。

因此,小型风洞在汽车工程领域的应用也是不可或缺的。

总的来说,小型风洞在各个领域的应用前景非常广阔,其发展势头也十分迅猛。

未来,随着科技的不断进步和风洞技术的不断完善,相信小型风洞将会在更多领域展现出其重要的作用,为各行各业的发展提供更加有力的支持。

相信在不久的将来,小型风洞的发展前景将更加广阔,为人类社会的发展进步贡献更大的力量。

大型低温高雷诺数风洞及其关键技术综述

大型低温高雷诺数风洞及其关键技术综述

大型低温高雷诺数风洞及其关键技术综述廖达雄;黄知龙;陈振华;汤更生【摘要】With the development of air transportations,detail-optimized designs of advanced aircrafts demand aerodynamic data under the flight Reynolds number rge-scale cry-ogenic wind tunnels,such as ETW and NTF,are the best ground testing facilities to obtain air-craft flow characteristics in the real flight conditions.To facilitate the development of large-scale high Reynolds number wind tunnels,the achieving means and types are summarized,the current developing status is discussed,the key technologies and solutions are analyzed in depth for design methodologies and construction concerns.Finally,the future designs and constructions of large-scale continuous cryogenic wind tunnel in China are prospected.%随着航空运输业的发展,先进飞行器的精细化设计要求有飞行雷诺数下的气动数据为支撑。

大型低温高雷诺数风洞(如ETW、NTF)是真实再现飞行器飞行状态流动特性的最佳地面试验设备。

CFD-简介及国内外发展状况

CFD-简介及国内外发展状况

1.1 计算流体力学的起源计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。

他作为流体力学的一个分支产生于第二次世界大战前后,在20 世纪60年代左右逐渐形成了一门独立的学科【1】。

总的来说随着计算机技术及数值计算方法的发展,我们可以将其划分为三个阶段:第一,初始阶段(1965~1974),这期间的主要研究内容是解决计算流体力学中的一些基本的理论问题,如模型方程(湍流、流变、传热、辐射、气体-颗粒作用、化学反应、燃烧等)、数值方法(差分格式、代数方程求解等)、网格划分、程序编写与实现等,并就数值结果与大量传统的流体力学实验结果及精确解进行比较,以确定数值预测方法的可靠性、精确性及影响规律。

同时为了解决工程上具有复杂几何区域内的流动问题,人们开始研究网格的变换问题,如Thompson, Thams和Mastin提出了采用微分方程来根据流动区域的形状生成适体坐标体系,从而使计算流体力学对不规则的几何流动区域有了较强的适应性,逐渐在CFD中形成了专门的研究领域:“网格形成技术”。

第二,工业应用阶段(1975~1984年),随着数值预测、原理、方法的不断完善,关键的问题是如何得到工业界的认可,如何在工业设计中得到应用,因此,该阶段的主要研究内容是探讨CFD在解决实际工程问题中的可行性、可靠性及工业化推广应用。

同时,CFD技术开始向各种以流动为基础的工程问题方向发展,如气固、液固多相流、非牛顿流、化学反应流、煤粉燃烧等。

但是,这些研究都需要建立在具有非常专业的研究队伍的基础上,软件没有互换性,自己开发,自己使用,新使用的人通常需要花相当大的精力去阅读前人开发的程序,理解程序设计意图,改进和使用。

1977年,Spalding等开发的用于预测二维边界层内的迁移现象的GENMIX程序公开,其后,他们首先意识到公开计算源程序很难保护自己的知识产权,因此,在1981年,组建的CHAM公司将包装后的计算软件(PHONNICS-凤凰)正式投放市场,开创了CFD商业软件的先河,但是,在当时,该软件使用起来比较困难,软件的推广并没有达到预期的效果。

国内外农业风洞应用现状及展望

国内外农业风洞应用现状及展望

国内外农业风洞应用现状及展望
张腾文;乔国然;刘旭阳;牛智锋;李威汉;王国宾
【期刊名称】《南方农机》
【年(卷),期】2022(53)11
【摘要】风洞(wind tunnel)是指能以人工的方式产生和控制气流,从而模拟飞行器或物体周围气体的流动情况,并可量度气流对物体的作用以及观察相应物理现象的一种管道状设备。

它可以为植保无人机等农业植保机械的喷雾模拟试验提供良好的环境,更有效地控制喷雾,可以更加系统地研究环境因素对飘移性的影响。

笔者概述了国内外主要的有关农业风洞的研究,对国内外农业风洞使用现状进行了归纳与总结,并从政策扶持、经济全球化、现实需求等角度展望了农业风洞技术应用与发展的前景。

【总页数】3页(P49-51)
【作者】张腾文;乔国然;刘旭阳;牛智锋;李威汉;王国宾
【作者单位】山东理工大学农业工程与食品科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】V211.74
【相关文献】
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风洞实验报告

风洞实验报告

风洞实验报告引言:风洞实验作为现代科技研究的重要手段之一,广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑结构等领域。

本报告将围绕风洞实验的原理、应用以及相关技术展开探讨,旨在加深对风洞实验的理解和应用。

一、风洞实验的原理风洞实验是通过利用风洞设备产生流速、温度和压力等环境条件,对模型进行真实环境仿真试验的一种方法。

其基本原理是利用气体流动力学的规律,使得实验模型暴露在所需风速的气流中,从而通过测量模型上的各种力和参数来分析其气动性能。

二、风洞实验的应用领域1.航空航天领域风洞实验在航空航天领域有着广泛的应用。

通过风洞实验,可以模拟不同飞行状态下的风载荷,评估飞机、火箭等载体的稳定性和安全性,在设计和改进新型飞行器时提供可靠的数据支撑。

2.汽车工程领域风洞实验在汽车工程领域同样具有重要意义。

通过对汽车模型在高速风场中的测试,可以优化车身外形设计,降低气动阻力,提高燃油效率。

此外,风洞实验还可用于汽车内部气流研究,如车内空调流场、风挡玻璃除雾等。

3.建筑工程领域在建筑工程领域,风洞实验可以帮助研究风荷载对建筑物结构产生的影响,以提高建筑物的抗风性能。

通过模拟真实的气流环境,可以评估建筑物在不同风速下的应力、应变分布情况,为工程设计和结构优化提供依据。

三、风洞实验技术1.气流控制技术气流控制技术是风洞实验中必备的关键技术之一。

通过对风洞内流场进行合理设计和调整,可以实现不同速度、湍流强度和均匀度的气流条件,以保证实验的准确性和可重复性。

2.试验模型制作技术试验模型制作技术对于风洞实验的结果具有重要影响。

模型的准确度和还原程度直接关系到实验数据的可靠性。

现如今,各类先进材料和加工技术的应用,使得模型制作更加精准和高效。

3.数据采集和分析技术风洞实验所得数据的采集和分析是判断实验成果的关键环节。

当前,数字化技术的快速发展为数据采集和分析提供了强有力的支持。

传感器、图像处理等先进技术的应用,使得实验数据获取更为精确和全面。

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

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。

风洞综述

风洞综述

风洞文献综述Wind Tunnels Document Summary一、前言风洞,是能人工产生和控制气流,以模拟飞行器或物体周围气体的流动,并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具。

风洞设备的建设发展与航空航天飞行器研制紧密相联。

在航空飞行器发展早期,对空气动力问题的探究促使了风洞的诞生。

1871年,英国人温霍姆建造了世界上第一座风洞。

随着飞机、导弹、航天飞行器发展,20世纪30~80年代,迎来了风洞建设的高峰期,低速、跨声速、超声速、高超声速各类型风洞得到快速发展。

到目前为止,我国已经拥有低速、高速、超高速以及激波、电弧等风洞。

由于实际流动的复杂性,流体力学和空气动力学中的许多课题还不能单纯依靠理论或计算方法解决,因而风洞有其特殊的重要性。

二、风洞的发展简要回顾风洞设备的发展大致经历了低速风洞发展阶段、超声速风洞发展阶段、跨声速风洞发展阶段、高超声速风洞发展阶段、风洞设备改造和稳定发展阶段、风洞设备发展适应新需求阶段、探索新概念风洞发展阶段。

20世纪90年代,随着经济全球化和型号发展数量的减少,一方面,风洞设备在数量上呈现出过剩状态;另一方面,又缺少能满足未来型号精细化发展要求的高性能风洞。

三、风洞的组成风洞主要由洞体、驱动系统和测量控制系统组成,各部分的形式因风洞类型而不同。

根据驱动系统的不同有两类,一类是运转时间长,运转费用较低,多在低速风洞中使用的连续式风洞。

另一类是工作时间可由几秒到几十秒,多用于跨声速、超声速和高超声速的暂冲式风洞。

四、风洞的种类风洞种类繁多,有不同的分类方法。

按实验段气流速度大小来区分,可以分为低速、高速和高超声速风洞。

①低速风洞基本上有两种形式,一种是直流式风洞;另一种是回流式风洞。

低速风洞实验段有开口和闭口两种形式,截面形状有矩形、圆形、八角形和椭圆形等,长度视风洞类别和实验对象而定。

60年代以来,还发展出双实验段风洞,甚至三实验段风洞。

国内外风电发展现状及风电技术的运用论文

国内外风电发展现状及风电技术的运用论文

国内外风电发展现状及风电技术的运用论文题目:国内外风电发展现状及风电技术的运用摘要:本文主要探讨了国内外风电发展现状及风电技术的运用。

首先,对国内外风电市场进行了概述,然后详细介绍了典型国家的风电发展情况,例如中国、美国和德国。

接着,讨论了风电技术的应用领域,包括风力发电机技术、风场布局与设计、风电场经济效益等。

最后,分析了国内外风电发展面临的挑战,并展望了未来的发展方向。

关键词:风电发展现状,风电技术,风力发电机,风场布局与设计,风电场经济效益一、引言风电是一种相对成熟的清洁能源,具有资源广泛、开发成本低、环境友好等优势。

近年来,随着能源环保意识的提高,风电发展迅猛,已经成为各国能源转型的重要组成部分。

本文旨在研究国内外风电发展现状及风电技术的运用,为风电行业的发展提供参考和借鉴。

二、国内外风电市场概述随着全球能源需求的提高,风电市场逐渐扩大。

欧洲、美洲和亚洲是目前风电市场最为活跃的地区。

其中,中国是全球最大的风电市场,去年新增装机容量达到了4000多兆瓦。

此外,美国、德国、印度等国家也在风电装机量方面居于前列。

三、典型国家的风电发展情况1.中国风电发展情况中国风电产业连续多年保持快速发展,已经成为全球领先的风电大国。

中国的风电装机容量已超过近年来世界各国的总和。

但同时,中国风电发展还面临着一些挑战,如传输和储存技术不足、风电资源分布不均等。

2.美国风电发展情况美国是全球第二大风电市场,风电装机容量稳步增长。

美国政府提出了推动可再生能源发展的目标,其中风电是重点扶持的领域。

然而,美国风电开发还存在着政策不稳定、土地争夺等问题。

3.德国风电发展情况德国是欧洲最大的风电市场,也是全球最早采用风能发电的国家之一、德国政府通过采用优惠电价政策来推动风电发展,并设定了可再生能源的目标。

然而,德国风电市场也面临着网络连接问题和逐渐降低的政府补贴等困扰。

四、风电技术的应用领域1.风力发电机技术风力发电机作为风电的核心设备,其发展对风电产业的发展至关重要。

JT6120型客车气动特性的数值模拟和风洞试验(1)

JT6120型客车气动特性的数值模拟和风洞试验(1)

第13卷第3期2000年7月中国公路学报ChinaJournalofHighwayandTransportV01.13NO.3July2000文章螭号:1001—7372(2000)03—011303JT6120型客车气动特性的数值模拟和风洞试验张志沛,欧阳鸿武,秦志斌(长沙交通学院汽车工程系,湖南长沙410076)摘要:为了评价JT6120型客车的空气动力学特性,先后采用数值模拟和风洞试验方法对其外流场进行了研究。

研究结果表明由于在该车的头部产生了气流分离,导致空气阻力系数高速0.6665,说明气动性能存在明显的不足,有必要进行改进。

关键词:客车;数值模拟;风洞试验;气动特性中图分类号:U467.13文献标识码:AThenumericalsimulationandwindtunneltestonJT6120arodynamiccharacteristicZHANGghi—pei,0UYANGHong—WU,QINZhi—bin(DepartmentofAutomobiLeEngineering,ChangshaCommunicationsCollege,Changsha410076,China)Abstract:InordertOestimatetheaerodynamiccharacteristicofJT6120bus,thenumericalsimulationandwindtunneltestareadopted.Theresultsshowthattheairflowseparateatthefrontpartofbus,andinducesthehighdragcoefficientof0.6665.Theaerodynamiccharacteristic0fJT6120needimproving.Keywords:bus;numericalsimulation;windtunneltest;aerodynamicfeature关于JT6120型客车气动特性方面的试验和研究,文献[1]提供了JT6120型客车三种模型的风洞试验情况:模型1的头部正面为带棱角的方正形,两侧面为平面;模型2的头部正面为圆弧形,两侧面稍带弯曲;模型3的头部正面和两侧面更为圆化些。

建筑研究与设计中风洞试验的应用

建筑研究与设计中风洞试验的应用

建筑研究与设计中风洞试验的应用提纲:1.风洞试验在建筑研究与设计中的应用2.风洞试验在建筑结构设计中的应用3.风洞试验在建筑外墙饰面材料性能测试中的应用4.风洞试验在建筑节能设计中的应用5.国内外风洞试验的发展现状与未来趋势一、风洞试验在建筑研究与设计中的应用风洞试验作为现代建筑科学研究的重要工具,在建筑研究与设计中得到了广泛应用。

它主要通过模拟实际风场来对建筑的空气动力学性能进行测试,通过实验数据,提供准确的数据和参数,为建筑研究和设计提供了更加科学的依据。

风洞试验的研究与设计应用包括但不限于:1. 风力荷载研究:针对建筑各个部位风压大小,振动幅度等参数进行测试,为建筑结构设计提供精确数据;2. 空气流场研究:研究自然通风、冷却、除霾等应用,为建筑节能设计和环境优化提供参考;3. 风振研究:在建筑抗风设计中,风振是一个重要因素;4. 外墙饰面材料风险评估:根据风洞试验,能够对建筑外墙饰面材料的风压、风载等进行评估和测试,进而保证建筑的安全;5. 对应窗口的研究:建筑窗户和幕墙的抗风性能测试和与风洞试验相关的操作作业。

二、风洞试验在建筑结构设计中的应用建筑结构设计中要考虑建筑的抗震、抗风、安全、美观等多个因素。

风洞试验可以对建筑的风荷载进行测试,以精确地测量风压、振幅和撞击力等参数,为建筑结构设计提供准确的数据。

举个例子,对于超高层建筑设计,使用风洞试验是十分必要的。

超高层建筑受风的影响比普通建筑更大,因此必须进行精确的评估。

风洞试验可以通过模拟不同的风场条件,测试超高层建筑在各种情况下的抗风性能,为建筑结构设计提供数据支持。

三、风洞试验在建筑外墙饰面材料性能测试中的应用建筑的外墙饰面材料的安全性和美观度极其重要。

风洞试验可以对外墙饰面材料的风压、风载等参数进行评估和测试,进而保证建筑的安全。

例如,通过模拟真实风场下的风压、风速和风向等参数,测试夹心板板材的适应性和有效高度,从而更好地指导建筑的外墙饰面材料的选择和使用。

世界汽车风洞系列:宝马汽车风洞

世界汽车风洞系列:宝马汽车风洞

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
世界汽车风洞系列:宝马汽车风洞
顶级的驾驶性能是宝马汽车的最佳名片,给人一种“指哪打哪”、“人车
合一”的驾驶体验。

然而,宝马汽车的工程师们是如何做到这一点的呢?位于慕尼黑的宝马空气动力学测试中心在这一过程中发挥了重要的作用。

本期“世界先进汽车风洞”将带您了解其中的空气动力学风洞,保证让您看得过瘾。

宝马公司空气动力学测试中心(AVZ)共投资约1.7亿欧元,历经3年
时间,于2009年正式建成投入使用。

这座占地约25000平方米的5层建筑目前已经傲然矗立在慕尼黑宝马集团研究与创新中心旁,其独特的建筑结构清楚地告诉人们测试中心所应用的技术是真正独一无二的。

宝马空气动力学测试中心
宝马空气动力学测试中心包括一座全新的全尺寸空气动力学风洞“Windkanal”和一座比例模型风洞“AEROLAB”。

比例模型风洞位于全尺寸风洞的中间位置,这充分利用了AVZ中心的空间,同时也使得各个研发团队在测试中心能够更加高效的工作。

测试中心的两座风洞,中间为模型风洞
一、先进的路面模拟技术
在风洞试验中,对地面效应的准确模拟是非常重要的,这会影响风洞试
验的准确性。

在宝马汽车风洞中安装有先进的滚动路面模拟系统。

其中在Windkanal中安装有五带滚动路面系统,用于乘用车的测试,以减小地面
专注下一代成长,为了孩子。

国内外汽车风洞技术与发展浅析

国内外汽车风洞技术与发展浅析

国内外汽车风洞技术与发展浅析
随着汽车科技的不断发展,汽车风洞也成为了一个非常重要的技术手段,用于模拟车辆行驶过程中受到的气流影响,对车辆性能进行测试和优化。

国内外汽车风洞技术与发展的研究也成为了各大汽车制造商的热点之一。

一、国内汽车风洞技术现状
当前,国内车企在风洞技术方面仍存在不足。

国内的汽车风洞技术大部分依赖于自主研发或引进的风洞设备,设备尺寸和性能与国际水平相比还有所差距。

此外,由于风洞成本高昂,国内车企之间还存在共享设备、合作使用等模式,这也影响到了国内汽车行业的发展。

二、国外汽车风洞技术现状
与国内相比,国外汽车制造商在风洞技术方面明显更为成熟。

以德国为例,德国宝马、奥迪和梅赛德斯-奔驰等汽车制
造商均在自家的风洞中进行汽车性能优化,同时也向外提供风洞服务。

三、未来的发展方向
未来,国内汽车制造商需要加大对风洞技术的研究力度,提高自主研发水平,同时也可以通过引进国际先进的风洞技术提升自身技术实力。

此外,可以继续加强与国外汽车制造商的
合作,在风洞设备共享等方面进行合作,降低开发成本,提高行业整体竞争力。

总之,汽车风洞技术是汽车制造行业非常重要的一项技术,目前国内汽车行业在该领域还有很大的上升空间。

随着技术的不断发展,汽车风洞技术必将在汽车行业发挥越来越重要的作用。

数值风洞的研究现状综述

数值风洞的研究现状综述

用 于土 木工 程研 究 的风洞 是借 鉴 航空 领域 的技术 和方 法 ,并经 过改造后的大气边界层风洞 ,对结构抗风研究发挥 了巨大作用 。一般 的建筑 结构在大气边 界层 内属于钝体范畴,
气流流经钝 体表面时会产生气流碰撞 、分离、环绕 、再 附着
等物理现象 ,使得 流动的机理更 为复 杂,要解 决这些复杂的
应 以及结构破坏机理 最有效、最直接员通 过大量的
现场实测将近地风处理成 平均风速和脉动风速 的叠加 ,给出
案例分析
了平均风速 的风剖面和脉动 风速 的湍流强度 、 自功 率谱 、互 功率谱 以及湍流积分尺度 等特 征量的推荐公式 。在 实测 风特 性的同时,研究人员也关注着 结构 的响应 ,建造足尺模 型供
美 国德克萨斯大学的 刑
模型f 刑
B i ig等足尺模型 的 ul n ) d
载的重视 ,并 由此展开 了对 风荷 载特 性和风对 结构 作用 的广
泛研究。2 0世纪 6 0年代 ,加拿大的 A. vn ot GDae p r教授将概
率方法应用于风荷载特性研 究和 结构 风响应的研究 ,奠 定了
结构风工程研究的基础 ;大气边 界风 洞的 出现标志着 结构风 工程 已经成为一门独立 的学科 。半个 世纪过去 了,结构风工
21 0 0年第 4期 ( 总第 1 8期 ) 2
大 众 科 技
DA ZHO NG KE J
No. 2 0 4。 01
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数值风 洞 的研 究现状综述
幸春 林 孙 业华
( 中国瑞林工程技 术有限公 司 ,江西 南昌 3 0 0 ) 302
长期实测 , 例如 : 0世纪 7 2 O年代 早期英格 兰埃 儿兹伯里试验 模 型(yeb r x ei na B i ig ,2 A lsuy E p r tl ul n ) 0世纪 8 me d O年代末英 格兰 Sl e结构模型(io t c rs ulig以及 8 年代末 io s Sl e r t e i n ) s Su u B d 0

CFD技术进展及其在汽车设计中的应用

CFD技术进展及其在汽车设计中的应用

CFD技术进展及其在汽车设计中的应用作者:张树玲张燕然张波朱学军来源:《教育教学论坛》2018年第37期摘要:计算流体力学是流体力学的一个分支,在整个流体力学中的地位也十分突出。

现代汽车技术随着科学技术的不断革新和进步,与以前相比汽车整体结构变得越发复杂,在汽车综合性能研发中,空气动力特征起着重要作用。

计算流体力学正被大量应用于现代汽车开发过程,它的应用将使传统所需的风洞试验次数大大减少,降低设计成本,缩短研发周期。

本文着重介绍了目前国内CFD技术(计算流体动力学)的发展现状,以及基于CFD技术在汽车整车设计方面的应用,并对计算流体力学的发展和应用进行了综述,对其发展趋势做了探讨。

关键词:计算流体力学;汽车设计;空气动力学中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)37-0279-02一、引言近年来,随着计算机技术的迅猛发展,结构分析的技术已基本成熟,应用也日趋广泛,而对更为复杂的流动问题的模拟计算也在不断地进展之中,计算流体力学(Computational Flu-id Dynamics简称CFD)在汽车设计的多个环节中受到广泛关注[1]。

传统的汽车空气动力学研究分为实验和理论两种方法,风洞实验测试的方法耗资大,成本高,对于经济相对一般的企业和研发单位根本无法进行。

随着计算机技术的进步和模拟软件的日趋成熟及计算流体力学的发展,部分复杂、需要进行风洞实验的就可以通过电脑进行数值模拟[2]。

CFD可用于研究环绕汽车的流场,来评定车身结构的噪声、空气动力学性能、空调系统和发动机内的气体流动情况等性能。

模拟计算不需要实车或模型,只需在计算机上对相关实验进行模拟分析,节省了大量的试验经费。

通过模拟可对实验结果和相应数据进行预测分析,得到三维流场的详细信息,供设计部门参考,为修改设计方案提供佐证。

随着商用车开发水平的不断提高,相关的空气动力学问题,例如汽车的动力性、经济性、操纵稳定性等方面提出了更高要求[3]。

汽车风洞试验

汽车风洞试验
模拟项目 日照条件 气候 -400~600C 结冰、喷溅、 扬尘。
4、 内流空气动力学的试验究 进排气口的开设部位
项目 驾驶室的散热通风空调
需模拟日照、温度、湿度。
发动机和刹车装置的冷却,要模拟发动机进气格栅处和发动 机舱内的流动。
5、刮雨器的风洞试验究 在风洞中试验可以对刮雨器的杆 臂支撑力、浮起情况、刮静变化、残余水量进行试验。方法 如图8-2。
(五)其他装置
a、回流段 形成回路 b、导流片── 平顺转弯
b、稳定段 稳定进入收缩段的气流 C、蜂窝器 阻尼网──减小脉动,使之趋 于平直、减小紊流度。
三、汽车风洞的分类
(一)大型1:1风洞 特点:试验段截面积36m以上 用途:实车或者1:1模型试验,校核小型风洞的试验结果。 优点:1、很好的考核外形对气动力的影响
3、 按天平的构造形式分 合式天平 外形象一箱体故称为合式天平,多用
于实车或大型模型的测量。
杆式天平 构造象一根杆子,故称为杆式天平, 用于测量小尺寸模型或活动地板上的模型气动力。
4、 几种天平的安装方式如图8-7所示。
二、转盘系统
用于测量汽车在横摆状态下的气动特性,汽车或模型放 置于转盘之上,转动时产生角。 构造如图8-8所示,装有1/4转盘和偏心轮,用于调节 轮距和轴距。
低。 (四)气候风洞
特点:10~12 m 温度可调 用途:汽车的散热通风试验,动力学试验等 缺点:修正和校正 (五)气候空调室 特点:5 m左右,可以调节温度和湿度 用途:汽车空调方面的试验。 需要进行修正。
§8-3 气动力天平和试验地板
一、气动力天平分类 1、 按天平的作用原理分
机械天平:利用杠杆理论进行设计。 优点:精度高、抗外界干扰能力强、性能稳定。 缺点:尺寸大、安装不方便、特别是小型风洞受
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汽车试验学:国内外汽车风洞发展现状学校:华南农业大学学院:工程学院班级:11级车辆一班姓名:***学号:************指导老师:***国内外汽车风洞发展现状摘要:本文首先对汽车风洞作简要介绍,了解风洞的主要特点,同时分别讲述介绍了国内外的汽车车风洞试验现状,分析了近期国内外汽车行业对风洞试验的研究方向和主要技术,并就分别列举了国内外汽车风洞的发展历史。

最后作一发展总结。

关键词:汽车风洞、国内外风洞、风洞发展1 引言“汽车风洞”最开始的时候其实不是用来测试汽车,而是用来测试飞机、研究飞机的气动性能的。

实验时,常将模型或实物固定在风洞内,使气体流过模型。

这种方法,流动条件容易控制,可重复地、经济地取得实验数据。

为使实验结果准确,实验时的流动必须与实际流动状态相似,即必须满足相似律的要求。

但由于风洞尺寸和动力的限制,在一个风洞中同时模拟所有的相似参数是很困难的,通常是按所要研究的课题,选择一些影响最大的参数进行模拟。

且外,汽车空气动力学在汽车开发中的重要作用,促进了汽车风洞及其试验技术的快速发展。

汽车的空气动力学特性,可以通过对汽车外形的改变而提高。

在汽车设计生产过程中,汽车外形一般在开始生产制造之前就被冻结,这时再进行汽车空气动力学研究,很难对外形进行修改和改进。

为了在设计初期就可以开展汽车空气动力学研究,需要制作一种可以修改的模型,并且能够进行汽车空气动力学试验。

汽车油泥模型,就是在汽车外形评价和汽车风洞试验需要的基础上发展起来的模型。

制作好的油泥模型需要一个汽车不行驶就可以完成汽车空气动力学研究的试验环境,汽车风洞正好可以满足这一要求。

2 汽车风洞的特点汽车空气动力学的研究,得益于航空空气动力学的发展。

最开始的时候,人们并没有意识到空气对汽车的影响。

随着航空和船舶行业的发展,人们渐渐将流体力学的理论应用到这些领域之中。

而汽车作为一种类似的交通工具,是否也需要同样的理论呢?在不断探索与研究过程中,人们给予了肯定的回答,从而推动了一门新的专业——汽车空气动力学的诞生和发展。

直到现在,一些从事航空空气动力学的学者,也进行过汽车空气动力学的研究工作。

但是汽车空气动力学又是一门不同于航空空气动力学的学科,很多专门从事汽车工程研究的学者为汽车空气动力学的发展做出了重要的贡献。

为了适应航空空气动力学发展的需要,各国建设了航空风洞。

随着汽车工业的发展,人们开始重视汽车空气动力学作用,将一些航空风洞改造成为专业的汽车风洞。

直到上个世纪80年代左右,才有大量的专业汽车风洞建设,从而推动了汽车风洞技术发展。

风洞是指能人工产生和控制气流,以模拟飞行器或汽车等物体周围气体的流动,并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状的试验设备,它是进行空气动力试验最常用!最有效的工具。

汽车风洞,是专门用来进行汽车空气动力学研究的一种管道状设备,它与传统的航空风洞有很多不同,因而有自己独特的特点。

3 国内汽车风洞的发展现状我国汽车风洞建设起步较晚,上世纪80年代,吉林大学傅立敏教授尝试将航空风洞或大气边界层风洞进行改造以进行汽车风洞试验,参与了北京空气动力研究所一座中型单回流闭口低速风洞的改建,使该风洞可以完成1:5比例的汽车风洞试验。

主要改造内容是,研制汽车模型四轮支撑和H梁连接机构,建造基于地板附面层吸除法的地面效应模拟装置和汽车模型天平。

1998年,同济大学将其土木工程防灾国家重点实验室TJ-2号风洞改建为汽车模型风洞。

以便能够进行汽车风洞试验。

上述两个风洞改建的主要工作,都是对汽车风洞地板边界层进行处理,增建地面效应模拟设备。

傅立敏教授对汽车风洞边界层控制技术进行了研究,并对汽车风洞特点进行了总结。

同济大学杨志刚教授在美国通用汽车公司工作期间对汽车风洞的阻塞及修正进行了研究,回国后研究了风洞分布抽吸率对整车风洞试验段流场影响以及开口式汽车气动声学风洞的低频颤振现象等问题。

北京理工大学高利教授在西安公路交通大学工作期间提出一种进行风洞试验测量的/空装模型法0对支架干扰进行修正,并通过该方法对在航空风洞中搭建的汽车风洞试验台的汽车模型试验进行修正。

2002年,吉林大学汽车风洞开工建设。

2005年底,同济大学上海地面交通工具风洞中心开工建设。

中国汽车风洞的建设拉开序幕,至本文成稿时,吉林大学汽车风洞和同济大学上海地面交通工具风洞都已建设完成。

两座风洞均配备了移动带地面效应模拟系统,,标志着中国汽车空气动力学研究进入一个新的阶段。

汽车风洞建设完成,并不等于汽车风洞试验技术的完善,中国汽车风洞试验技术还有很多工作需要深入开展。

国际上汽车空气动力学研究稳健发展,而我国汽车空气动力学研究,特别是汽车风洞试验技术研究才刚刚起步。

虽然建设了国内专业的汽车风洞,但是在汽车风洞试验技术上还存在很多不足,如虽然装备移动带地面效应模拟系统,但缺乏对地面效应控制的经验,还不能很好实现地面边界层的控制,汽车风洞设备干扰修正缺乏经验,对移动带地面效应和车轮旋转情况下的汽车空气动力特性及其对试验精度的影响等尚不清楚。

到目前为止,汽车空气动力学的一些研究成果和重要结论,几乎都是以风洞试验结果为依据的,风洞试验在现代汽车设计当中起着非常关键的作用。

进行汽车空气动力学研究,汽车风洞是必不可少的试验设备。

汽车风洞建设对汽车空气动力学发展意义重大,没有汽车风洞,既不可能很好发展汽车空气动力学,也不能很好推动整个国家的汽车空气动力学研究向前发展。

迄今,在汽车车型开发过程中,国内还不能提供准确可靠的汽车空气动力学试验方法以及进行系统开发的汽车空气动力学研究,制约了汽车技术的提升,不利于我国汽车工业的发展。

为了在我国更好开展汽车空气动力学研究,需要对国内的汽车风洞试验设备进行充分掌握,改进试验设备,完善试验技术,修正试验结果,提高试验精度。

下面列举了我国汽车风洞的发展历史:(1)FL—13风洞1971年中国空气动力研究与发展中心建成了当时国内最大的4m×3m低速风洞(FL—13风洞),并于1981年首次进行了汽车风洞试验,先后对三个车(S001,S003两个小轿车和S002小客车)进行了测力和流态观察试验,从而拉开了我国汽车空气动力学试验研究的序幕。

(2)总体规模居世界第三、亚洲第一的风洞群位于四川省绵阳市安县的中国空气动力学研究与发展中心是我国最大的空气动力学研究、试验机构。

中心建有一个总体规模居世界第三、亚洲第一的风洞群。

其中2.4米跨声速风洞等8座为世界领先量级,可开展从低速到24倍超高声速,从水下、地面到94公里高空范围的气动试验研究。

(3)HD-2风洞2004年10月,湖南大学风工程试验研究中心(HD-2风洞)成立并投入运行,该风洞气动轮廓全长53m、宽18m,为低速、单回流、串列双试验段的边界层风洞,汽车模型试验区横截面宽3m、高2.5m。

调速系统采用西门子6RA7090 型直流调速装置,试验段风速0~58m/s连续可调。

风洞风速控制、数据采集与试验监视基本全部集中在主控制室以实现全自动化计算机系统控制,是当今国内气动数据最准确的汽车模型风洞之一。

(4)吉林大学汽车风洞2008年吉林大学汽车风洞建设完成,该汽车风洞为低速回流开式单试验段风洞,试验段尺寸为8m×4m×2.2m,最高风速为60m/s。

该风洞收缩比为5.17,主电机功率为1000kW,配有六分力天平测力系统、转盘系统等。

中国结束了没有专业汽车风洞的历史。

但我国汽车风洞技术刚刚起步,还非常不成熟。

4 国外汽车风洞的发展现状国外,汽车风洞建设较早。

1939 年,德国的斯图加特大学建立了第一座全尺寸汽车空气动力学试验的风洞,后转给奔驰公司管理。

它的最高速度高达270km/h,可以进行高速赛车空气动力学的研究。

随后,不少汽车企业和研究机构陆续开始建设汽车风洞。

近年来,不断有新的专业汽车风洞落成,如Audi汽车公司风洞和Pininfarina汽车风洞。

汽车风洞建设初期,大量借鉴了航空空气动力学的研究经验和理论。

航空空气动力学试验规定风洞试验的阻塞比(Blockage ratio):ϕ=A/A N。

其中,A是试验模型的正投影面积,A N是风洞的喷口截面面积"虽然航空风洞规定风洞试验时,ϕ要小于0.05,但是现在的汽车风洞阻塞比已经越来越大,甚至有阻塞比达到0.2左右的汽车风洞。

在风洞试验段上,汽车风洞不同于航空风洞。

更多汽车风洞采用了回流式汽车风洞形式,并且采用开式试验段的形式。

由于试验段的变化,汽车风洞试验就更多的影响因素。

多年来,各国学者一直在探索汽车风洞的试验数据处理与对比修正问题,对于汽车风洞洞壁的阻塞干扰修正,汽车道路试验和汽车风洞试验的差别,风洞气室对汽车风洞流动特性的影响等内容进行了深入的研究。

Audi汽车公司,Ford 汽车公司等都进行了汽车风洞修正研究,Chrysler,Ford,General Motors还在现有汽车风洞结果基础上完成了三个风洞的对比,并再次进行了修正,使三个风洞的数据相当。

移动地板是重要的风洞地面效应模拟设备,主要功能是实现地面和汽车的相对运动,消除风洞地面边界层对汽车底部流场的影响。

英国汽车空气动力学家Bearman教授对有无移动地板时汽车标准模型的气动阻力系数及升力系数进行了研究。

有移动地板时,汽车阻力系数偏大,负升力系数也偏大。

两个系数的差值都不小,而这个差值并没有规律可循。

为了使汽车风洞试验结果更加精确,国外陆续有专业的汽车风洞装备地面效应模设备。

现在几乎所有的汽车风洞都引入地面效应模拟设备,特别是移动带地面效应模拟系统。

Audi风洞和Pininfarina风洞,都采用了窄带式移动带地面效应模拟系统。

窄带式的缺点是不能完整模拟地面效应,但其优点也非常明显:可以很好解决实车的天平和模型支撑的布置问题,试验安装更加简单方便,并且可以很好实现车轮的转动"到目前为止,Audi和Pininfarina对有车轮旋转和移动带地面效应模拟的风洞试验进行了深入研究,积累了非常丰富的数据,能够很好控制地面边界层厚度,使汽车风洞试验结果更加精确。

有些风洞,主要是赛车风洞和汽车模型风洞,如Swift工程公司的风洞,采用了宽带式移动带地面效应模拟系统,同时采用顶部支撑的天平与模型支撑方式。

宽带式的优点是能更好实现地面效应的模拟,但同时带来的问题是模型安装及车轮旋转更加复杂。

不同的风洞结构形式,带来了风洞试验结果的不确定。

根据航空风洞的经验和理论,汽车风洞同样需要进行修正与对比,特别是需要对支撑干扰进行修正。

汽车风洞的建设,带来了汽车风洞试验技术的变革和创新"为了适应汽车气动噪声的研究,大量的汽车风洞经过改进以便能进行气动噪声试验,部分新建的汽车风洞直接就定位建设低噪声的汽车风洞"近年来,随着汽车风洞试验技术的提高,汽车风洞的试验设备也不断提高。

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