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新浪试车科技浅谈车辆空气动力学设计(4)

http://zz.auto.sina.com.cn    2013年07月06日06:00   新浪汽车 字号:

  三、风洞实验帮助完善车身气动设计

风洞实验用于收集车辆气动数据风洞实验用于收集车辆气动数据

  车辆外形由外形设计师完成草图后,其他工作都交给了车身设计师,他们在保证外形得到再现的前提下还要考虑容纳各种设备、保证乘坐空间、结构梁的布制等等。空气动力设计也是要考虑的范畴。为了获得气动数据、查看车身的流场需要通过风洞实验来进行。

汽车风洞的布局汽车风洞的布局

  风洞简单来说就是一个电风扇接了一个大管子,通过气体流动来模拟车辆行进时的气动状态。一般风洞由驱动段、过滤段、收缩段、试验段等组成。

车辆设计阶段中油泥模型是风洞实验的主要对象车辆设计阶段中油泥模型是风洞实验的主要对象

  汽车由于体积比较小、行驶速度低,时常将实车放入风洞中进行测试。而飞机这样的大件只能通过按照一致的雷诺数进行模型缩比试验。汽车在定型之前都需要制作油泥模型,新车的风洞实验都使用油泥模型进行,也会采用缩比模型。风洞实验中常通过烟雾发生器来观察车身表面的流场状态。

车轮转动引起的流场变化也需要在实验中模拟车轮转动引起的流场变化也需要在实验中模拟

  一些精确的风洞实验中还要考虑车轮转动对周围流场的影响,所以还有在滚动台架上进行的风洞实验,完全模拟车轮转动时附近的流场变化。

  四、计算流体力学实现模拟气动实验

F35战斗机DSI进气道流场模拟F35战斗机DSI进气道流场模拟
末端制导炮弹的空压模拟末端制导炮弹的空压模拟

  计算流体力学软件从上世纪就开始在航空领域中应用,经过几十年的发展,目前计算流体力学已经非常成熟。当今的主流机型的外形大都是计算流体力学软件上跑出的结果。

车辆的流场模拟已经很普及车辆的流场模拟已经很普及

  今天,汽车设计也引入了流体力学软件,在开发阶段可以节省不少的成本和时间,而且在计算机上修改车身造型更加容易。

建立网格模型是很复杂的过程建立网格模型是很复杂的过程

  计算流体力学的难点是建造合理的被测对象网格模型,该虚拟模型即要求外形精确,又要求结构冗余度小。毕竟流体力学计算量非常大,有时一个模拟结果用工作站计算也好跑好几天才能得到结果,冗余的模型跑起来更加费时。

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(编辑:臭点点儿)

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