汽车风洞
汽车环境风洞地面区域流场数值仿真
第20卷第8期装备环境工程2023年8月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING·105·汽车环境风洞地面区域流场数值仿真李建1，张长平1，许翔2，王丹2，张艺伦2，牟连嵩2（1.河北工业大学 能源与环境工程学院，天津 300401；2.中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司，天津 300300）摘要：目的探究汽车环境风洞地面区域流场规律，获取风洞边界层抽吸装置的最佳抽吸率和底盘测功机对风洞地面区域边界层厚度、风速、总压和静压的影响规律，并比较MRF法和旋转壁面法对底盘测功机转毂转动模拟的精度。
方法运用计算流体动力学方法对汽车环境风洞流场进行数值仿真计算。
结果边界层抽吸装置对应于喷口风速120 km/h时的最佳抽吸率为0.048。
底盘测功机区域总压呈现下降趋势。
相比于存在底盘测功机，汽车环境风洞无底盘测功机时，底盘测功机区域内相同位置的边界层厚度会增加 1.28~12.22 mm。
在前转毂的前侧、上侧、后侧和后转毂的上侧和后侧会有一个高风速区域，区域内风速比设定风速高1%~4%，与无底盘测功机相比，区域内静压值低0.32~46.02 Pa。
在前后转毂前侧和后侧与地面相连接的凹部会有一个低风速区域，区域内风速比设定风速低1%~5%，与无底盘测功机相比，区域内静压值高0.08~49.34 Pa。
底盘测功机转毂的转动会使附近区域的地面边界层厚度变大。
在前转毂前侧，采用旋转壁面法进行模拟比MRF法地面边界层厚度增加近8 mm，而在其他位置，2种模拟方法对边界层厚度的模拟差别在1.5 mm以内。
使用MRF法和旋转壁面法对底盘测功机区域风速和静压分布的模拟精度一致，而旋转壁面法对总压趋势的模拟更加准确。
结论底盘测功机会对地面区域一定范围内边界层厚度、风速、总压和静压产生影响，旋转壁面法比MRF法更适合底盘测功机区域地面边界层厚度、风速、总压和静压的模拟。
关键词：汽车环境风洞；底盘测功机；地面区域流场；风洞试验；数值仿真；边界层；抽吸率中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)08-0105-09DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.08.014Numerical Simulation of Ground Flow Field in Automotive Climate Wind Tunnel LI Jian1, ZHANG Chang-ping1, XU Xiang2, WANG Dan2, ZHANG Yi-lun2, MU Lian-song2(1. School of Energy and Environmental Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China;2. China Automotive Technology and Research Center Co., Ltd., Tianjin 300300, China)ABSTRACT: Automotive climate wind tunnel test is an essential test in the process of automotive research and development.收稿日期：2023-03-14；修订日期：2023-05-10Received：2023-03-14；Revised：2023-05-10基金项目：天津市科技支撑重点项目（20YFZCGX00580）Fund：Tianjin Key Project of Science and Technology Support (20YFZCGX00580)作者简介：李建（1997—），男，硕士研究生，主要研究方向为汽车热管理和空气动力学。
亚洲最大的航空风洞试验中心与汽车风洞介绍
亚洲最大的航空风洞试验中心与汽车风洞介绍描述：绵阳风洞群中的2.4米跨声速风洞巨大的圆形导流孔，高度超过两层楼。
/ 转自新浪博客：绵阳风洞群——亚洲最大的航空风洞试验中心航空风洞（wind tunnel）是研制各种飞机导弹、宇宙飞船等航空航天器的必备设施，通过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来研究航天器的气动特性，它是进行空气动力实验最有效的工具。
按气流速度分，风洞有亚音速风洞和超音速风洞两类。
小型风洞采用高速风扇提供风力，其风速都在每小时1200千米之内。
而中型与大型风洞采用事先储存的气体在短暂的几秒，甚至几毫秒中释放，形成威力巨大的冲击风力。
测试的对象越是先进高级，其检测的难度越大，风洞的规模也越大。
例如美国和俄罗斯，他们的风洞内可放进整架飞机，不像其他国家的中小型风洞只能蚂蚁啃骨头似地以零代整分别测试。
美国为了检测当前最昂贵的F一22隐形战斗机的特殊的菱形机身，动用了22种不同的风洞检测，得出机身表面每平方米的阻力系数仅为0．034。
而美国的航天飞机“哥伦比亚号”反反复复做各种不同的风洞俭测达3万多小时，点点滴滴丝毫无误，确保了其飞行的安全与正常运转。
然而建立一个大型风洞耗资非常巨大，美国在1968年建设的一个大型风洞，就耗费了5.5亿美元巨资，风洞是高科技设施，施工难度大，例如2．4米超音速风洞，仅在基础施工中便需浇注8000多吨水泥，打进地下的水泥柱多达700多个，最粗的达33米，其安装设备的难度也非常之高。
风洞检测除了应用于航空、航天器之外，在国民经济其他领域里也同样大显身手。
例如用于各种材料的抗压抗热试验，汽车、高速列车、船只的空气阻力、耐热与抗压试验等等。
位于四川省绵阳市安县的中国空气动力研究与发展中心是我国最大的空气动力学研究、试验机构。
主要运用风洞试验、数值计算和模型飞行试验三大手段，广泛开展空气动力学、飞行力学和风工程诸领域的研究工作。
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。
汽车环境风洞试验室的发展与应用
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。
风洞
建时，从总经理、中层管理人员到技术人员就一拨拨来考察，终于下
定决心舍远求近，让研发中的新车“坐”1小时40分钟的飞机来上海。 结果令他们十分满意，准备以后长期合作。
• 有了先进设备的支撑，科研人员才有足够施展的空间。同济大学也吸 引了大批优秀人才。以风洞中心主任杨志刚博士为例，这位曾在美国 航空航天总署(NASA)和通用汽车公司工作近20年的国际知名空气动 力专家，放弃高薪，举家落户上海，只为万钢校长的一句邀请：“我 们有建风洞的打算，你愿意来吗？”杨博士这样解释当时来上海的原 因。全世界只有十来个同类风洞，作为空气动力专家能够主持风洞建 设，无疑是对自己能力的挑战，更是一种幸运！ • 中国汽车工程学会常务副理事长付于武指出，中国汽车工业正处 于从汽车生产大国向汽车制造强国转折的历史时期，上海地面交通工 具风洞中心的建成和投入使用，对中国汽车在产品设计、工艺制造开 发领域达到国际先进水平具有重大推动作用。
上海地面交通工具风动中心
——我国第一座汽车专用风洞 2009-09
• 2009年9月19日，中国第一个专用汽车风洞——上海地面交通工具风 洞中心在同济大学嘉定校区落成启用。它的建成，标志着我国汽车工 业在自主研发的道路上迈出了关键一步。
• 上海地面交通工具风洞中心，位于同济大学嘉定校区，占地面积约 213亩，总建筑面积21095平方米，建设内容包括三大块：汽车风洞 试验室、汽车风洞测试中心和管理中心、风洞中心研究大楼。其中， 汽车风洞试验室隐身在一幢2.1万平方米的大楼内。大楼的前部分为
风动实验的国际状况
• 纵览全球汽车诸强，德国早在 20世纪中叶，就由政府与奔驰、 保时捷等企业共同出资，在斯 图加特大学内建造了第一座汽 车风洞，按照公共服务平台模 式经营，时至今日仍然发挥着 巨大作用。欧美各大汽车公司 都有自己的专用汽车风洞，成
汽车风洞试验流程
汽车风洞试验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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汽车动力总成冷却环境风洞试验方法
汽车动力总成冷却环境风洞试验方法（本实验方法解读于中国汽车工程学会团体标准，仅供相关人员学习参考。
）1定义1.1 汽车动力总成automotive powertrain指汽车上生成动力并将其传递至路面的一系列零部件总成，由发动机、离合器、变速器、万向节、传动轴、主减速器、差速器和驱动轮等构成。
1.2 动力总成冷却系统powertrain cooling system包括发动机冷却系统、变速器冷却系统和进气增压冷却系统。
2 环境风洞要求2.1 总则环境风洞要求是指对风洞内空气温度、空气湿度、日照强度、车速、风速、边界层的要求。
其中风洞内的空气温度、空气湿度、日照强度、车速、风速参数必须每年至少由国家认可的实验室计量标定一次，如有差异，可通过软件修正方式调整。
2.2 空气温度空气温度也称为干球温度,其控制范围应为20℃至55℃，控制精度为±0.5℃。
在测试过程中，应该持续监测温度并将结果记录在试验报告中（见表A.1）。
测量位置应位于风洞主热交换器后到出风口之间，使用精密温度探针或RTD（电阻式温度传感器）进行测量。
2.3 空气湿度空气湿度的控制范围应为30%RH至85%RH，控制精度为±5%RH。
在测试过程中，应持续监测湿度并将结果记录在《试验报告》中（见表A.1）。
测量位置应该靠近空气温度的测量位置并遵循相同位置标准，使用相对湿度计进行测量。
2.4 日照强度用于阳光模拟的灯光系统应满足整体日照区域不小于2m*5m，高度不少于1米的可调节范围，日照强度在600 W/m²至1200W/m²可调，控制精度在±3%至5%以内。
在日照范围内，基准面（25cm*25cm）上的强度均匀度不大于±7.5%，为此每盏灯应可独立控制与调节，以便于局部温度补偿。
光源推荐采用金属卤素灯。
日照光谱应尽可能接近全光谱。
如若不能满足要求，应在《风洞信息表》中（见表B.1）记录日照光源的类型和光谱。
宝马风洞
宝马风洞实验室毕卢思50120802408 众所周知，宝马风洞是世界上最先进的风洞之一。
这个位于慕尼黑附近的风洞是宝马建立的第二个风洞试验中心（第一个风洞试验中心位于德国的Aschheim），它是花费了3年时间并投资1.7亿欧元建成的，可以供500名员工在这里工作。
而这个新的风洞相比之前的风洞来说，不仅仅可以对1：1的真车进行相关测试更可以进行等比车模进行测试以及模拟各种复杂路况对车型进行测试。
而且宝马风洞向来以提供高效动力和清洁环保者两方面技术而骄傲。
宝马风洞鸟瞰其实对于这个新建成的风洞试验室来说，它更大的作用是对车辆进行空气动力学上的测试，而通过对空气动力上的研究提高并实现车辆的高效动力和清洁环保。
目前这个发动机实验室中正在测试的就是宝马即将上市的新车型5系GT上使用的3.0L涡轮增压汽油发动机以及在新一代7系上使用的柴油动力3.0L涡轮增压发动机。
下面来看看它具有先进技术的空气动力学测试中心：新的风洞实验室可对真车进行风洞测试试验巨大的风扇可提供时速300Km/h的测试风速对于这个新建成的风洞实验室来说，它最重要的任务就是研究车辆的空气动力学，而通过研究车辆的空气动力学减小风阻，就可以寻找并解决提高动力和节省燃料的方法。
因为风阻降低10％就可以减少2.5％以上的耗油量，看似这“一点点”的改进尽管并不显著，但是作为提高效率的总体配套技术的一部分，对一款车来说也是不小的进步。
风洞内的各项设计均很严格体验不同截面积物体在迎风下的感觉而为了能实现以上的要求，宝马这个新建成的风洞实验室最大的特点就是能够以现实条件研究车辆的空气动力学。
这样在研究是不仅可以让被研究的车型有不同的速度，还有可以让被研究车辆在不同的行驶状态，比如弯道驾驶，甚至是车身外观发生变化，比如车身变脏的情况下进行车辆空气动力学的研究。
值得说道的是它是可以精确测量的风洞：通过模型在风洞中的测试可以找到车辆在空气动力上的问题这个新建成的风洞实验室拥有一座用于分析原始尺寸车辆的风洞，并且为了能是最大限度的重现车辆在世纪道路行驶时可能发生的效果和现象，路面模拟采用了不少于5种的滚动轨。
3000万美元 通用汽车比例模型风洞
3000万美元通用汽车比例模型风洞在全球节能减排的大背景下，厂商对汽车燃油消耗量越来越重视，空气动力学在此过程中可发挥其独有的作用。
2015年通用汽车投入使用的40%比例模型风洞，将在通用汽车提升燃油经济性方面发挥重要作用。
本期“世界先进汽车风洞”系列，我们将一探通用汽车的这座模型风洞。
通用汽车去年投入使用的这座模型风洞，位于密歇根州沃伦市的技术中心内，紧邻通用1980年投入使用的全尺寸风洞旁。
这座投资3000万美元的模型风洞有助于通用汽车提升其风洞测试能力，提高空气动力学研发水平，在通用降低碳排放的战略目标中扮演关键角色。
一、通用模型风洞概述通用汽车的这座模型风洞由美国知名风洞设计商Jacobs设计，并负责项目管理，其建筑设计施工由Ghafari公司完成。
整个风洞从2014年开始建设，历时一年时间投入了使用。
项目建设现场通用高层和沃伦市政府官员出席风洞奠基仪式整个风洞占地约3251平方米，其可进行40%大小的比例模型风洞试验，其最高风速可达250km/h。
安装有移动路面模型系统，以精确模型实际汽车的行驶情况，并安装了边界层抽吸系统，以降低地面边界层对模型测量数据的影响。
通用高级工程师Nina Tortosa在观察模型周围流场在风洞转台下安装有高精度的测力天平，可测量模型的气动六分力。
模型由4根刚性立柱固定，并将模型表面的气动力传递到天平上，通过4根立柱也可在试验过程中调整模型的离地间隙以及模型的俯仰角。
其转台可正负旋转30°，以模拟汽车在侧风工况下气动特性。
四立柱固定模型（红色圆圈内）使用风洞中配备的烟流设备，可观察模型周围的气流特征和气流分离的区域，以便确定模型的空气动力学优化空间。
风洞安装了功率为809kW的风机系统，18片的碳纤维叶片和精心设计的叶片翼型，保证了风洞的流场品质。
风机系统工程师可在控制室内控制和监控风洞的运行，如风速、转台旋转角度的调整等，并可通过摄像设备观察模型的状态，以及通过测控系统获得模型的测量数据并调整模型的试验状态，如俯仰角、转角等。
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。
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。
汽车风洞技术的探讨
汽车风洞技术的探讨1、绪论风洞是一个按一定要求设计的管道系统，采用动力装置驱动可控制的气流，根据运动的相对性和相似性原理进行各种气动力试验的设备及工业建筑物。
它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具，在航空航天、汽车、建筑、桥梁等工程领域，具有重要应用意义。
其中，现代汽车风洞通过对汽车与空气之间相对运动的力学研究，对汽车产品开发过程中有关减小空气阻力、降低油耗、减少噪声，保障安全性、稳定性，以及发动机冷却等方面进行科学验证和改进的专门设施。
近年来，汽车工业进步与竞争的焦点主要为节省能源和开发高性能的汽车，现代汽车风洞技术得到了迅速发展，尤其是美、英、德、法、日等汽车生产强国。
在我国，随着位于同济大学嘉定校区的上海地面交通工具风洞中心的建设落成，也标志着我国汽车风洞设计建设的正式起步。
本文主要对国内外的现代汽车风洞技术特点及建设发展进行简要的介绍。
2、汽车风洞发展概况2.1 汽车风洞型式汽车风洞一般型式如图1所示。
图2为BMW汽车风洞。
图1 汽车风洞一般型式图2 BMW汽车风洞汽车风洞型式以及风洞回路总体布局与常规低速风洞相似，与常规的低速风洞设计相比，汽车风洞的设计特点主要体现在试验段以及与汽车模拟实验特殊要求有关的部件上。
2.2汽车风洞主要特点通过对文献数据对比分析可以看出：整车风洞试验段尺寸一般在5m左右量级；试验风速最高70m/s左右；多为开口试验；一般有声学要求；2.3 汽车风洞尺寸量级的选择由于试验对象的不同，因此汽车风洞与航空风洞具有一定差别。
汽车正面投影面积约为2㎡，按堵塞比为10%设计，因此汽车风洞试验段尺寸一般在5米量级。
根据固壁边界对汽车模型实验数据影响的试验研究，模型高度一般不超过试验段地板至顶壁间距的1/3，模型最大迎风宽度不超过试验段宽度的1/3，否则由于试验段侧壁和/或顶壁接近模型，会使力和力矩的全部分量曲线非线性化，造成数据不准确。
与常规低速风洞相比，汽车风洞的显著特点之一是，汽车模型试验时，模型放置在带有边界层控制的试验段地板，试验中模型的典型姿态是大偏角、小迎角。
世界风洞系列：FKFS气动声学风洞
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
世界风洞系列：FKFS气动声学风洞
德国斯图加特内燃机与车辆研究所（FKFS）的空气动力学-声学风洞处
于世界领先水平。
该风洞建成于1988年，前后经过了3次升级改造。
本
文将为您介绍FKFS空气动力学-声学风洞的历史和3次升级改造的情况。
一、FKFS风洞简介
FKFS是一家专注于汽车技术的研究机构，其在风洞测试和研发领域处于世界最前沿水平，不断引领者汽车风洞技术的革新。
FKFS在1930年成立，并很快成为当时最大和最前沿的汽车技术研究所。
1936年在其老区（与戴姆勒-奔驰公司相邻）先是修建了一个小的开放式
模型风洞，1954年又修建了大型的开放式全尺寸风洞，二者均是单回路通道的哥廷根式风洞。
为了迫切地需要扩展研究所的规模，FKFS将老区卖给了奔驰公司，随后
全尺寸风洞也卖给了奔驰公司。
1978年FKFS整体搬迁至斯图加特大学校内，老区的模型风洞运行到1987年后拆分捐给了德国曼海姆技术博物馆。
在新区内，FKFS又重新修建了模型风洞和全尺寸风洞，于1988年开始运行。
新建全尺寸风洞的喷口面积22.45平米（宽5.8米，高3.87米），收缩
比4.41，测试段长度9.5米，其最大风速可达80米每秒。
二、第一次升级
专注下一代成长，为了孩子。
汽车整车气动声学风洞风噪试验-车内风噪测量方法
汽车整车气动-声学风洞风噪试验—车内风噪测量方法1范围本标准规定了在3/4开口回流式低速气动-声学风洞中进行整车车内风噪测量的方法，给出了气动-声学风洞测量平台及其气动和声学环境、测量仪器设备、车辆及安装的要求，车内风噪评价指标，保证所得的结果具有1级准确度。
本标准规定的方法适应于整车实车，包括乘用车、微型客车及轻型商用车，包括对应尺寸的模型（油泥模型、硬质模型）。
允许的重量和尺寸要视风洞规格而定。
本标准规定的方法所获取的结果可以评价车内风噪水平，也可以结合不同的车辆测试状态诊断噪声源、风噪传播路径问题。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 3947-1996 声学名词术语GB 3785-83 声级计的电、声性能及测试方法GB/T 15173-94 声校准器GB/T 18697 声学汽车车内噪声测量方法GB/T15508 声学语言清晰度测试方法GB/T15485 声学语言清晰度指数的计算方法ISO 532-1:2017 声学响度计算方法：第一部分Zwicker方法(Acoustics - Methods for calculating loudness-Part 1: Zwicker method)JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示ISO3745 声学用声压法测定噪声源声功率级.消声室和半消声室精密法(Acoustics- Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure- Precision methods for anechoic and hemi-anechoic rooms)3术语和定义3.1风洞Wind tunnel以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟汽车或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。
汽车环境风洞试验能力综述
装 备 环 境 工 程第18卷 第10期·104·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING 2021年10月收稿日期：2021-05-10；修订日期：2021-07-20 Received ：2021-05-10；Revised ：2021-07-20基金项目：天津市科技支撑重点项目（20YFZCGX00580）Fund ：Tianjin Science and Technology Support Key Project (20YFZCGX00580) 作者简介：赵丰（1990—），男，硕士，工程师，主要研究方向为整车热管理。
Biography ：ZHAO Feng (1990—), Male, Master, Engineer, Research focus: vehicle thermal management.引文格式：赵丰, 孙津鸿, 牟连嵩, 等. 汽车环境风洞试验能力综述[J]. 装备环境工程, 2021, 18(10): 104-109.ZHAO Feng, SUN Jin-hong, MU Lian-song, et al. Introduction for the test ability of automotive CWT[J]. Equipment environmental engineering, 汽车环境风洞试验能力综述赵丰，孙津鸿，牟连嵩，张艺伦，许翔（中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司，天津 300300）摘要：环境适应性试验是车辆研发验证过程中必不可少的环节，而汽车环境风洞已经成为环境适应性开发验证的重要设施。
简述了车辆环境适应性测试方法以及汽车环境风洞的发展历史；详细介绍了汽车环境风洞实验室的组成以及各个子系统的功能和参数；重点介绍了汽车环境风洞的试验能力，包括可以开展的试验车型和试验项目，特别是依托环境风洞才能完成的汽车极限气候性能模拟试验，以及达到这些能力所需要的设备指标。
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汽车风洞
汽车风洞-概述
就是用来产生人造气流(人造风)的管道。
在这种管道中能造成
汽车风洞
一段气流均匀流动的区域，汽车风洞试验就在这段风洞中进行。
汽车风洞中用来产生强大气流的风扇是很大的，比如奔驰公司的汽车风洞，其风扇直径就达8.5m，驱动风扇的电动功率高达4000kW，风洞内用来进行实车试验段的空气流速达270km／h。
建造一个这样规模的汽车风洞往往需要耗资数亿美元，甚至10多亿，而且每做一次汽车风洞试验的费用也是相当大的。
汽车风洞有模型风洞、实车风洞和气候风洞等，模型风洞较实车风洞小很多，其投资及使用成本也相对小些。
在模型风洞中只能对缩小比例的模型进行试验，其试验精度也相对低些。
实车风洞则很大，建设费用及使用费用极高。
目前世界上的实车风洞还不多，主要集中在日、美、德、法、意等国的大汽车公司。
汽车风洞-技术发展历史
1871年英国人建成了世界上公认的第一个风洞。
美国的莱特兄弟（O.Wr ight和W.wright）于1901年制造了试验段0.56米见方，风速12/s的风洞，进而在1903年发明了世界上第一架实用的飞机。
风洞的大量出现是在20世纪中叶。
1932年瑞士阿克雷特（G.Ackttet）建成了世界第一座超声速风洞，试验段面积0.4米×0·4米，马赫数(风速与声速之比）2，当时主要为了试验炮弹的气动力作用和研究超声速流动而设计。
1956年为了适应跨超声速飞行器的发展，美国建成世界最大的跨超声速风洞，试验段面积488米×4.88米，马赫数0.8-4.88，功率为16.1万Kw。
1958年，美国航天局建成试验段直径0.56米，马赫数可高达18-22的高超声速风洞。
1980年，美国将一座旧的低速风洞改造成为世界最大的全尺寸风洞(可以直接把原形飞机放进试验段中吹风)，试验段面积24.4米×12.2米，风速150 m/s，功率10万Kw。
1975年，英国建成一座低速压力风洞，试验段5米×4.2米，风速95-11 0m/s，压力3个大气压，功率1.4万kW，试验雷诺数(它是一个无量纲数)8×106。
1980年代，美国建成一座低温风洞，以氮气(氮气凝固点低，适于低温下工作)为工作介质，温度范围340-78K，压力可达9个大气压，试验段2.5米×2.5米，马赫数0.2-1.2，雷诺数高达120×106。
1977年，中国空气动力研究与发展中心建成亚洲最大的低速风洞，串联双试验段：8米×6米和16米×l2米，风速100m/s，功率7800kW。
汽车风洞-原理
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。
风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。
它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在交通运输、房屋建筑、风能利用和环境保护等部门中也得到越来越广泛的应用。
用风洞作实验的依据是运动的相对性原理。
汽车风洞-分类
全尺寸风洞和模型风洞
风洞口的气流作用筛
为试验1：1模型（全尺寸模型）或真车的风洞叫做“全尺寸风洞”，为试验缩比模型或零部件的较小尺寸的风洞叫做“模型风洞”。
日本和前苏联多采用1：5比例的模型；欧美国家多采用1：3或1：4比例模型。
目前（指2009年）全世界有近30座可用于全尺寸汽车试验的风洞。
全天候风洞、声学风洞、气动力风洞
全天候风洞（或气候风洞）可改变气流温度、湿度、阳光强弱和其他气候条件（雨、雪等）；声学风洞在建造过程中采用了多种降噪措施，背景噪声极低，可以分离并测量出汽车行驶时产生的气动噪声。
这两种风洞统称为特种风洞。
其余一般风洞都是气动力风洞。
近年来新建的风洞，都是气动/声学风洞，或气动/气候风洞，甚至气动/声学/气候风洞，这类风洞又称为多用途风洞。
试验段尺寸
一种是截面积S＜10平米的风洞（包括缩比模型风洞和全天候风洞），有些小喷口的全天候风洞，主要是用来把空气直接导向热源集中的发动机舱周围区域进行试验。
如MIRA模型风洞。
一种是10≤S≤30平米的风洞。
这种风洞主要用于试验各种轿车及其它比较小的车辆(实车试验)。
如丰田全尺寸风洞，中国国内建设中的上海同济气动/声学风洞。
一种是S≥30平米的风洞。
这类风洞主要用于试验轿车到中级载货汽车以及大客车。
如GM全尺寸风洞，中国国内气动中心8m×6m风洞。
汽车风洞-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异。
汽车风洞-特点
“汽车风洞”中巨大的人造风，可模拟各种行车环境中遇到的空气阻力、噪声、热力学状态，以及天气环境甚至太阳辐射等，用以测试样车的安全性和操纵稳定性，最大限度地减少汽车在行驶中损失的动力，为设计更加节能、美观的汽车提供条件。
汽车风洞-测试实验
“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。
此外，风洞实验段的流场品质，如气流速度分布均匀度、平均气流方向偏离风洞轴线的大小、沿风洞轴线方向的压力梯度、截面温度分布的均匀度、气流的湍流度和噪声级等必须符合一定的标准，并定期进行检查测定。
汽车时速达到110公里的时候，风的阻力就占总阻力的70%，大部分燃油用在了克服风阻上,因此通过风洞试验，模拟汽车在行驶中的情况，优化汽车外形设计，减少风阻、节约燃油、降低噪音，这是汽车风洞试验的主要目的。
汽车风洞-在中国
2009年9月19日经过多年的建设，国内第一个汽车风洞——上海地面交通工具风洞中心在同济大学正式落成！
风洞：中国汽车产业发展的里程碑
中国首个“汽车风洞”在同济大学落成启用
中国首个“汽车风洞”在同济大学落成启用
2009年9月19日，斥资4.9亿元建造的中国国内第一个“汽车风洞”——上海地面交通工具风洞中心在同济大学嘉定校区正式落成启用，填补了中国国内汽车研发设计领域多个空白。
由同济大学承建的这一总投资4.9亿元人民币的风洞中心项目，是上海市重大产业科技攻关项目。
上海地面交通工具风洞包括国内首座汽车气动声学整车风洞、国内首座热环境整车风洞和一个集汽车造型、加工、设备维护、科研和管理于一体的多功能中心。
它与上海嘉定国际汽车城先期建设完成的同济大学新能源汽车工程中心、上海汽车质量检测中心、汽车试验场共同组成国际一流、配套齐全的地面交通工具测试研究基地。
被视为突破自主研发瓶颈的上海
地面交通工具风洞中心，由两个风洞构成：一个是国内首座汽车气动声学整车风洞，另一个是国内首座热环境整车风洞。
功能各不相同：一个用来测风、测阻力、测噪音；另一个用来测温度、测环境。
据悉，作为公共性汽车和轨道车辆的关键技术平台，“汽车风洞”将为中国汽车和轨道车辆工业，特别是为新能源汽车的自主研发提供重要的基础性服务，为中国汽车工业从“中国制造”迈向“中国创造”，营造了必要条件。
此次风洞的关键技术指标均达到世界领先水平，并拥有全部自主知识产权。
除支持汽车企业外，新启用上海地面交通工具风洞中心还将为中国高速列车的自主研发和大飞机项目，提供不可缺少的关键技术支撑平台。