国内汽车科研单位与企业的风洞建设情况盘点

01同济大学-国家汽车整车风洞试验中心(上海)

特点:国内第一座,拥有全部自主知识产权

年以前,国内并没有1:1的汽车风洞试验场。如果送到国外进行测试,每小时费用在欧元左右,价格高昂。年之后,耗资5亿人民币,建设在同济大学嘉定校区的国内首个1:1整车风洞实验室(又称“上海地面交通工具风洞中心”),则大大降低了自主品牌的汽车开发成本。

上海地面交通工具风洞中心项目(以下简称“风洞中心”)是上海“科教兴市”首批重大产业科技攻关项目之一,由同济大学承建,并获得国家教育部科研平台建设及上海市政府的大力支持。项目于年12月奠基,于年7月1日投入试运营。风洞中心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。风洞中心在地面模拟能力、空气动力测量精度、背景噪声和环境模拟的范围等方面均处于世界领先水平建成后的风洞中心与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具有国际一流水准、配套齐全的地面交通工具测试研究基地。

同济大学风洞中心从建设初始就按照世界最先进的指标进行规划,建成后的风洞中心在噪音控制、地面模拟、空气动力测量精度、环境模拟等关键技术指标上均达到世界领先水平,并拥有全部自主知识产权。

上海地面交通工具风洞实验中心

02中汽研汽车风洞

特点:功能强大全面,具备高性能仿真计算平台

同济大学在年建成我国首座汽车风洞--上海地面交通工具风洞中心,但仍存在试验室资源紧张、试验周期长等问题。中汽研汽车风洞的建成,将有效弥补我国汽车空气动力学试验研究资源不足的问题。

中汽研气动-声学风洞安装有直径9m的风机,最高风速可达km/h。同时风洞的噪声控制也处在顶尖水准,中汽研气动-声学风洞在设计上就从噪声源和噪声传播途径两个方面对风洞背景噪声进行了控制,最终实现了km/h的风速时风洞背景噪声仅为58dB(A),完全满足汽车气动噪声测量的环境要求,成为世界上最安静的汽车风洞之一。

精确测量汽车空气阻力、帮助车企控制油耗,必须依靠精度极高的测力天平。为了保证测量的高精度,中汽研气动-声学风洞采用了美国MTS公司高精度五带天平/转台/移动带系统,可满足轿车、SUV、MPV、轻卡测试需求。该天平测量精度极高,甚至可以分辨出一颗鸡蛋的重量,将为车企提供准确的风洞试验数据支撑。

在中汽研汽车环境风洞内,随时可以真实模拟各种温湿度、阳光、雨雪等气候条件,配合底盘测功机(转鼓)模拟的各种道路工况,可进行环境风洞中特有的降雨试验、降雪试验、高低温冲击等气候试验。投用后车企不再需要长期奔波于室外各地,降低了开发成本。

风洞实验室构造

中汽研汽车风洞中心建立了核高性能仿真计算平台,具备完整的汽车CFD仿真分析能力,可提供包括汽车空气动力学、气动噪声、发动机冷却、空调性能、零部件热保护、乘员舒适性、除霜除雾、燃油加注、整车涉水、齿轮润滑、发动机散热系统匹配等汽车空气动力学、声学和热力学领域的CFD仿真分析和优化技术服务。

中汽研汽车风洞的诞生,不仅为车企在产品研发阶段提供了高精度的测试设备和先进的技术服务,也将有利于整个汽车产业的竞争态势发展,促进汽车产品综合性能提升。此外,对消费者来说,有了汽车风洞的支撑与助力,汽车油耗也将大大降低,更为经济适用。

03湖南大学土木工程学院风洞实验室

特点:国内首座单电机三试验段边界层风洞

湖南大学车辆工程学系是我国车辆工程的传统强系,历史悠久、科研实力雄厚,其拥有一座风洞实验室并不奇怪。

该风洞全长53米、宽18米,为国内首座单电机三试验段边界层风洞,其中第一试验段长17米,模型试验区横截面宽3米、高2.5米,试验段风速0~60米/秒连续可调,试验段有前后两个转盘,前转盘位置可模拟均匀流风场,通过边界层抽吸装置或滚动带,进行汽车模型的空气动力学试验;其余的试验段可以完成不同的测试功能,包括桥梁,大楼高铁站等等的风洞试验。同时试验室还将配置先进的测力、测压、测速、测振仪器设备、数据采集和处理系统,在风洞功能、流场品质、试验仪器配置上处于国内同类设备中领先地位。湖南大学汽车模型风洞实验室,可完成汽车六分力测量、表面压力测量、PIV空间流场显示测量、雨刮器升力测量、气动噪声测量等风洞试验。同时具备雨刮器升力测量系统;粒子图像测速仪(PIV);电子压力扫描阀等先进设备。

汽车吹风实验

04吉林大学风洞实验室

特点:全面的车身实验室之风洞

车身实验室成立于年,其中车身结构实验室、汽车造型实验室和PACE中心位于吉林大学南岭校区,汽车风洞实验室位于吉林大学科技园,总占地面积平方米,建筑面积平方米,年被评为“吉林省普通高等学校实验教学示范中心”。车身实验室在国家及经费资助下购入了具有国际先进水平的仪器设备,为高层次创新型人才培养、开展高水平科学研究提供了硬件支撑。目前拥有德国进口光学非接触测量系统ATOSII,车身动静态应变采集系统,快速成形系统,激光雕刻系统,车身零部件高低温环境拉压测量系统,汽车风洞六分力参数测量系统等设备。风洞实验室拥有国内首台具有地面效应模拟系统的汽车专用风洞及激光粒子测速仪等汽车空气动力学实验设备,能够完成各种整车比例模型和轿车实车的空气动力性试验。

05泛亚风洞实验室

特点:企业自有实验室

年3月27日,泛亚汽车技术中心整车热力学风洞正式落成,这标志着上海通用汽车和泛亚汽车技术中心成为国内唯一拥有热力学风洞的整车制造与研发企业。

泛亚整车热力学风洞是国内整车厂中第一个具有全球领先水平的热力学风洞,不仅是国内第一个具备雨雪模拟功能的热力学风洞,同时还拥有多项国内之最,包括:国内空气气流品质最好,主风口风速偏差在1%以内;风速模拟条件最高,最高风速可达km/h;温度模拟范围最大,-40℃至60℃;温度转换率最快,0.6℃/分钟;湿度模拟范围最大,5%至95%RH;最先进可控全光谱日照模拟系统,强度最高可达W/m2;还有美国宝克公司领先技术的风洞用底盘测功机系统等。

泛亚整车热力学风洞集成气候全能、高效开发、安全环保等优势特长,使泛亚具备了在自动空调控制、整车舒适性开发、整车热力学系统集成等方面的自我标定能力。凭借先进的设施,泛亚整车热力学风洞可最大限度模拟全球各区域客户可能遇到的各种气候和路况条件,甚至模拟范围可超越实际道路试验所能遇到的极端气候条件,为开发和验证符合客户需求的整车带来更为严苛的考验。通过对季节与地域限制的突破,该风洞可替代约80%的热力学道路试验,能够减少工程开发过程中的能源消耗,显著提升整车开发效率,加快产品开发进程。

泛亚整车热力学风洞的启用不仅将加速新能源车型的研发,对新能源车电机、电池、电控等关键系统的开发带来更多保障,同时也体现了“绿色研发”、“绿色生产”的理念。该风洞建造了国内整车厂首个“预试验舱”,能够显著减少试验能耗并提高效率。此外,泛亚整车热力学风洞在工程方面也体现了对节能环保的重视,如使用保温材料约立方,实现了风道系统的全隔热,降低热损失;选用不含环境危害因素的材料和油漆;合理布置主风机、制冷机组,减少振动和噪声;冷/热风循环利用等等。

06总结

汽车外形设计,进气排气等都需要吹风实验。好的设计对减阻降噪,提升燃料经济性和驾驶品质都有很重要的作用。国内的汽车风洞建设起步晚,但是起点相对较高,21世纪涌现的高水平专业汽车风洞实验室填补了巨大空白,为我国汽车外形设计的发展进步起到了巨大的推动作用。




转载请注明:http://www.aierlanlan.com/rzfs/2810.html