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1、汽车工程2007年(第29卷)第4期AutomotiveEngineering2007(Vol.29)No.420070623新概念汽车模型风洞试验研究何忆斌,谷正气,吴军,叶南海(湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082)[摘要]用模型风洞对新概念车在不同横摆角下纵对称面上压力系数、整车气动力和气动力矩的变化以及纵对称面尾部流态分布进行了试验研究。通过和同等试验条件下典型汽车的气动性能对比,由于新概念车良好的外部流线,其气动性能明显优于典型汽车。关键词:新概念车;模型风洞试验;横摆角;气动性能AnExperimen
2、talStudyontheAerodynamicCharacteristicsofNewConceptCarbyWindTunnelTestHeYibin,GuZhengqi,WuJun&YeNanhaiHunanUniversity,StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyforVehicleBodyDesign&Manufacture,Changsha410082[Abstract]AnexperimentalstudyontheaerodynamiccharacteristicsofNewConc
3、eptCarisconductedbymodelwindtunneltest,coveringthepressurecoefficientandwakevorticesonlongitudinalsymmetryplane,aswellasaerodynamicforcesandmomentsunderdifferentyawangles.Theresultsarecomparedwiththatofatypicalcom2moncarundersametestingconditions,whichshowthattheNewConcep
4、tCarhasbetteraerodynamiccharacteristicsthancommoncarduetoitsidealstreamlinedbody.Keywords:NewConceptCar;Modelwindtunneltest;Yawangle;Aerodynamicperformance文中主要针对新概念车的气动特性进行试验研前言究,其他方面性能研究从略。试验研究主要从以下3方面进行:(1)研究不同横摆角下新概念车的气新型概念汽车(即类菱形车)是在考虑乘用车动力、力矩和纵对称面压力系数,从而了解新概念车辆行驶安全性、
5、乘坐舒适性、燃油经济性、操作方便的侧风性能和操纵稳定性;(2)观察汽车模型尾部性、外形美观性的基础上而提出的一种概念车,其轮纵对称面上的流态,从而对汽车流场中最复杂的尾系按照菱形布置,前后各一驱动轮,车中部为两从动部区域进行探索;(3)将新概念车模型与典型汽车轮,这为车体流线型设计、整车气动特性优化提供了模型的气动性能进行对比研究,发现其中的差别。[1]良好的基础,图1为新概念车的外形效果图。1风洞试验物理环境与仪器设备111风洞试验物理环境汽车模型风洞试验在闭口直流式切角矩形低速风洞中进行。试验抽吸段尺寸的长×宽×高为2m×1m×018
6、m,风洞全长1815m,最大风速60m/s,常图1新概念车的外形效果图用风速15～50m/s。图2为试验模型及均匀抽吸地3国家自然科学基金项目(50275052)资助。原稿收到日期为2006年3月14日,修改稿收到日期为2006年6月22日。·268·汽车工程2007年(第29卷)第4期[2]板在风洞中的安装图。别,在相同试验条件下对新概念车和典型汽车模型进行了风洞对比试验。在模型风洞试验中,试验状态的选择包括以下方面。(1)由于气体的黏性作用,在不同的雷诺数条件下测得的气动力系数会稍有差别,试验研究了不同来流速度对汽车模型气动性能的影响
7、。(2)实际上,汽车在地面前进时前方的空气相对于地面是静止的(不考虑风速);而在风洞试验图2模型及均匀抽吸地板在风洞中的安装图时,来流相对于地面(底板)是运动的,用风洞模型试验来研究汽车的气动力时会存在“地面效应”,这为了消除地面效应对试验数据的影响,采用均是由于风洞地板边界层的影响造成的。为了降低地匀抽吸地板,整个抽吸地板由4块板拼接而成,玻璃板边界层造成的地面效应问题,试验采用了均匀抽钢结构,每块地板尺寸为800mm×500mm,4块地板吸地板将地板边界层吸除。总面积为800mm×2000mm,厚度35mm,地板的上(3)研究了模型在
8、各种横摆角的情况下所受到表面均匀地排列着许多小孔,小孔间距为5mm,孔的气动力、气动力矩和纵对称面上的压力分布系数,径016mm。图3为新概念车试验模型及均匀抽吸试验横摆角从0°～15°。地板
