了解什么是汽車風洞

汽車風洞是用來產生人工氣流(人工風)的管道。在這種管道中可以形成一個空氣均勻流動的區(qū)域，汽車風洞實驗就是在這個風洞中進行的。用于在風洞中產生強大氣流的風扇非常大。比如奔馳公司的汽車風洞，風扇直徑達到8.5m，驅動風扇的電功率達到4000kW，風洞中實車測試的空氣流量達到270km/h.建造這樣規(guī)模的汽車風洞往往需要上億美元，甚至超過10億美元，而每進行一次汽車風洞實驗，都需要相當大的開支。

汽車風洞包括模型風洞、實車風洞、氣候風洞等。模型風洞比實車風洞小很多，投資和使用成本也比較小。在模型風洞中，只能對縮尺模型進行測試，其實驗精度相對較低。實車風洞大，建造成本和使用費極高。目前世界上很少有實車風洞，主要集中在日本、美國、德國、法國、意大利等國家的大型汽車公司。

汽車風洞原理

風洞是一種可以人工產生和控制氣流，模擬飛行器或物體周圍的氣流，測量氣流對物體的作用，觀察物理現(xiàn)象的管狀實驗設備。它是空氣動力學實驗最常用和最有效的工具。風洞實驗是飛機研制不可缺少的一部分。它不僅在航空航天工程的研發(fā)中發(fā)揮著重要作用，而且隨著工業(yè)空氣動力學的發(fā)展，在交通運輸、住宅建設、風能利用和環(huán)境保護等方面也得到廣泛應用。實驗中使用風洞的依據是運動的相對原理。

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汽車風洞的組成

風洞主要由腔體、驅動系統(tǒng)和測量控制系統(tǒng)組成，各部分的形式因風洞類型而異。

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汽車風洞的特點

“汽車風洞”中巨大的人工風模擬各種行駛環(huán)境中遇到的空氣阻力、噪音、熱力學狀態(tài)、天氣環(huán)境甚至日照，測試原型車的安全性和操縱穩(wěn)定性，最大限度減少行駛過程中的動力損失，設計出更節(jié)能、更美觀的汽車。

汽車風洞作用

汽車公司在開發(fā)汽車時，應先制作1:2或1:1的汽車油泥模型，并在風洞中進行實驗，以檢驗、修正和改進汽車模型在流動空氣中的性能。汽車風洞是研究汽車空氣動力學的大型實驗設施，是產生人工氣流(人工風)的管道。寶馬新建的空氣動力學測試中心有兩個風洞。一個名為Aerolab的風洞可以測試1:2的汽車油泥模型。另一個“主風洞”可以測試1:1的汽車污泥模型。根據實驗情況，對車體各部分稍加修改，使風阻系數達到設計要求。用三坐標測量儀測量車身外形，繪制車身圖紙，進行車身模具設計和生產。

其實風洞不是一個洞，而是一個大的隧道或者管道。這和他英文名wind tuennl的原意是一致的，只是一開始不知道是哪個老師翻譯成風洞的。里面有巨大的扇葉，可以產生強大的氣流。氣流通過一些樣式的柵欄，以減少渦流的發(fā)生，進入人們的實驗室。風洞最大的作用是測量汽車的風阻，風阻用風阻系數CD來表示。風阻系數越小，空氣阻力的影響越小。當然，風洞不僅可以用來測量風阻，還可以用來研究車身周圍氣流的影響，比如升力和下壓力。還可以模擬各種氣候環(huán)境，包括熱、冷、雨、雪。從而讓工程師了解汽車在不同環(huán)境下的工作情況，尤其是冷卻水箱和剎車的散熱情況。在新車的設計階段，為了改善汽車的外形和氣動性能，必須將汽車作為風洞試驗模型進行風洞試驗。風洞按大小分為縮尺模型試驗風洞和車輛試驗大型風洞。根據氣流形式，風洞分為直流式和回流式。由于路試方法不能同時測量空軍的六個組成部分，風洞試驗成為研究汽車氣動性能最有效的手段，風洞最早應用于飛機制造。汽車風洞包括模型風洞、實車風洞和氣候風洞。