近期國內(nèi)實車試驗需求分析和主要技術問題
文章出處:正航儀器
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發(fā)表時間:2014-05-28
目前各企業(yè)的研究院以及泛亞、佳景、同捷等設計研究機構完成的新設計或大的改型設計在國內(nèi)現(xiàn)有車型中只是少數(shù),多數(shù)直接由外方在國外完成。而且,據(jù)了解,國內(nèi)設計工作實際上多屬于對來自外方的已經(jīng)規(guī)模化生產(chǎn)的車型進行改進設計。眾所周知,國外大公司的新車型研發(fā)是相當科學和成熟的,來自這些公司的車型在空氣動力設計方面也比較成功,并經(jīng)歷了市場的考驗,改進的余地本就有限。此外,即使有諸多方面可進一步改進,對已規(guī)?;a(chǎn)的型號做的改動一般也不能太大,否則將投入巨額經(jīng)費用于模具、生產(chǎn)線等的改造。所以,國內(nèi)的外形改進工作內(nèi)容并不多。
汽車空氣動力學發(fā)展到今天,一般改進措施的基本效果已成為業(yè)內(nèi)常識。因此,在這不多的改進設計工作中,只有部分是需要風洞試驗進行準確驗證的。也就是說,現(xiàn)階段國內(nèi)汽車行業(yè)對汽車風洞試驗的需求不多。
盡管需求的數(shù)量不多,但種類齊全。根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)狀,將這些需求的主要技術問題按照輕重緩急排列如下:
(1)風洞的相關性研究。由于風洞和配套設備的差別,常常造成試驗結果的系統(tǒng)性偏差。為能方便地對世界范圍內(nèi)的不同車型的氣動性能進行比較,就要盡量去掉這種差別,進行風洞的相關性研究(實際上是以風洞為標志的試驗平臺的相關性研究)。這需要在不同風洞中對相同的試驗對象進行測試,并對不同試驗平臺下的結果比較分析。國內(nèi)好幾家合資企業(yè)都可以提供車輛,卻得不到相應的國外風洞的實車試驗數(shù)據(jù)(據(jù)了解,合資外方普遍只“授人以魚”)。所以,實車試驗相關性研究的問題,還需要氣動中心和國內(nèi)汽車行業(yè)的共同努力,才能得到解決。
(2)解決中重型、重型貨車風洞試驗的難題。如今,貨車里重型貨車的比重在增加,載貨車產(chǎn)品向大噸位、大馬力發(fā)展,逐步與世界接軌。相對轎車而言,我國在貨運車輛上擁有的自主知識產(chǎn)權多些,對風洞試驗的需求也逐步增多。中重型、重型長途貨運車由于幾何尺寸大(軸距5米以上),自重大(10噸量級),需要新研制合適的車輛支撐裝置,以及配套的天平設備(大剛度、大載荷、符合車輛的六分塹氣動力匹配規(guī)律)。也可以用1/2或更大的模型進行試驗,但必須研究組合模型(可通用的基本骨架十外形模塊)才能滿足不同型號的要求。
(3)汽車內(nèi)流測量和局部流場的精細測量,如發(fā)動機艙內(nèi)流、駕駛室內(nèi)流、尾流等的測量。發(fā)動機制動器的散熱是很重要的問題,但其所處的空間里,布局緊湊,流動復雜,使用常規(guī)儀器設備測量了解流動情況就很困難,更談不上對流動進行準確的引導。一些單獨測試冷卻風扇流量的類似小風洞的設191關于國內(nèi)汽車實車風洞試驗研究現(xiàn)狀和發(fā)展的探討備無法模擬使用條件,實用性有限。透明艙蓋和在艙內(nèi)產(chǎn)生示蹤介質(zhì)的方法可以直觀顯示流動情況,卻還需解決定量問題。已經(jīng)有一些方法可用于內(nèi)流和尾流的測量,但難以為數(shù)值分析提供足夠的數(shù)據(jù)。發(fā)展相應的測試方法和設備是解決這一問題的關鍵。
(4)氣動噪聲測量及降噪研究。在氣動中心進行某車型實車風洞試驗時,車內(nèi)人員發(fā)現(xiàn)在某車速區(qū)問出現(xiàn)噪聲激增伴隨后視鏡振動的現(xiàn)象,并得到路試人員的證實;一些廠家無法對氣動噪聲較大的車型進行測試和改進。實際上,包括航空界在內(nèi),目前國內(nèi)沒有一座能夠真正用于型號試驗的聲學風洞,填補這一空白是必然的趨勢。
(5)建立系列試驗結果的數(shù)據(jù)庫,以完善數(shù)值計算的工程或經(jīng)驗修正方法。目前除國內(nèi)發(fā)展起來的一些計算方法外,F(xiàn)LUENT等商業(yè)軟件得到了廣泛的應用,加上硬件升級換代,數(shù)值計算能力不斷提高。數(shù)值計算有周期短,成本低,易于進行的優(yōu)點,有好的經(jīng)驗修正公式或方法才能提高其實用性。http://www.fairysky.net
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