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實車風洞試驗結果的主要特點

文章來源:正航儀器 瀏覽次數(shù): 發(fā)布時間:2014-05-28
 

 
 
 
國內的風洞試驗只有兩類:正常環(huán)境條件下的模型試驗和實車試驗。通過對一些型號模型試驗和實車試驗數(shù)據(jù)對比分析,發(fā)現(xiàn)存在一些比較明顯的差異,仔細分析居,可以找到一些原因,這也反映出實車試驗的特點。
一、實車試驗阻力系數(shù)結果通常比縮比模型的結果大
這主要是因為縮比模型無法模擬實車的細節(jié),這些細節(jié)的重要性可以通過奧迪100一Ⅲ型的設計來說明。最初以1/4比例模型做風洞試驗,所得到的阻力系數(shù)為0.17。進行細部化試驗時,由于模型太小,無法反映出細節(jié)的改變,所以用1/1油泥關于國內汽車實車風洞試驗研究現(xiàn)狀和發(fā)展的探討模型在全尺寸風洞內試驗.得到的阻力系數(shù)為0.25。工藝化后才到0.30。奧迪100-M型采用的大部分減阻措施都無法在縮比模型中得到準確反映,而這些措施的效果是相當明顯的。例如,側窗周圍表面平齊后,阻力系數(shù)減小了0.0140.左右,約占最終總阻力系數(shù)的20%。當然,如果是足夠精細的1/1模型,這種差異可以忽略。這些細節(jié)對其他幾個分量也有明顯的影響,但不如阻力有規(guī)律性。
在氣動中心試驗過的一些未定型生產、部分手工制作的樣車和工藝較差的試驗車上,可以看到發(fā)動機艙蓋關閉不嚴,窗、門密封膠條不規(guī)則突出,一些重要部件不對稱或安裝不對稱等現(xiàn)象。由于難以在試驗現(xiàn)場進行處理,得到的試驗結果很可能就不具備代表性。


實車風洞試驗結果

二、實車結構特性的影響
實車是彈性體,其減震系統(tǒng)會隨空氣動力進行自身姿態(tài)的被動適應。一些彈性系統(tǒng)較好的實車在風洞試驗時,通過車身表面的反光可以觀察到其車身攻角發(fā)生微小變化,有順流的趨勢。由于車的重量很大.只要彈性系統(tǒng)無法約束車體螢0的略微移動,就會對測垂結果造成較明顯的影響。因此,也不難理解實車試驗的精度低于模型試驗。國際上通常在實車實驗時要求將腳剎車剎死,很可能就是為了盡可能地拋開結構的影響,單獨考察外形設計的效果。
因此,車身的安裝狀態(tài)就很重要了。剎死腳剎后,車身姿態(tài)應當與行使過程中一致;否則,沒有了彈性系統(tǒng)的姿態(tài)調節(jié)作用,測到的結果就與實際有偏差。但是,行使過程中的姿態(tài)難以了解,所以一般的做法是,試驗車初始姿態(tài)與靜止姿態(tài)一致,在剎死腳剎的條件下測量攻角變化的影響,根據(jù)一個攻角范圍內得到的氣動力,確定一個值或以平均值作為結果。如果對攻角變化靈敏,可以結合阻力和俯仰力矩的結果判斷車的行使姿態(tài)。在氣動中心測試過的車型中,只有極個別對攻角比較靈敏的。所以一般可以只在初始攻角下試驗。
三、附面層對實車試驗和縮比模型試驗的影響
如果將行使中車輛的底部和路面看做兩個粗糙平面,兩者相對運動,車底表面會出現(xiàn)附面層,路面附面層厚度為零;風洞中車底和風洞底壁相對靜止,而都和氣流有相對運動,車底和風洞底壁都會產生附面層。所以,在汽車風洞中設計的不同地板裝置.如移動地板、附面層抽吸裝置等,都是為了消除風洞底壁附面層的影響,模擬車的路面行使條件。

實車風洞試驗結果特點
現(xiàn)在除吉林工大的風洞有移動地板外,國內其他風洞都很難將地板附面層消除到可以忽略其影響的地步,所以試驗時必須考慮本風洞地板附面層厚度和車身離地間隙的關系,否女0對結果的真實性有一定的影響。根據(jù)對多期試驗結果的分析發(fā)現(xiàn):如果車輛離地間隙相對于附面層厚度較高,那么即使沒有移動地板或附面層抽吸裝置,結果也是逼近真實的;如果離地間隙只略大于附面層厚度,那么由于附面層阻礙了車底的順暢流動,阻力結果一般會偏大,升力和俯仰力矩也會受到明顯影響;如果離地間隙小于附面層厚度,一部分本應在主流中的車身卻淹沒在附面層內,車底流動受到的影響也更大了,其綜合效果使阻力可能偏大也可能偏小。
同樣的地板附面層厚度下,模型車由于離地間隙小,受到的影響更大,所以模型汽車風洞的附面層應當控制得更加嚴格。(本文由正航儀器技術部提供)http://www.dorkpet.com 
 

 
 
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