汽车为什么要做风洞实验

汽车为什么要做风洞实验

★★★★汽车风洞就是用来研究汽车空气动力学的一种大型试验设施。其实风洞不是个洞，而是一条大型隧道或管道，里面有一个巨型扇叶，能产生一股强劲气流。气流经过一些风格栅，减少涡流产生后才进人试验室。风洞的最大作用是用来测量汽车的风阻，风阻的大小用风阻系数CD表示，风阻系数越小，说明它受空气阻力影响越小。当然，除了用来测量风阻外，风洞还可以用来研究气流绕过车身时所产生的效应，如升力、下压力，还可以模拟不同的气候环境，如炎热二寒冷、下雨或下雪等情况。这样，工程师们便可以知道汽车在不同环境下的工作情况，特别是冷却水箱散热、制动器散热等问题。 新车在造型设计阶段，必须将汽车制成风洞试验模型进行风洞试验，以便改进汽车的形状，提高空气动力性能。+按照尺寸的大小，风洞可分为供缩小比例模型试验的风洞和供整车试验的大型风洞，按照气流流动的形式，风洞又可分为直流式和回流式两种。用道路试验的办法，不可能同时测得空气作用力的6个分力，因而风洞试验就成为研究汽车空气动力性能的最有效的手段，风洞是在飞机制造业最先应用的。从20世纪60年代起，世界各大汽车公司和有关机构开始建立自己的风洞试验室。如大众汽车公司的多用途风洞实验室可模拟多种环境条件下的汽车风洞实验，空气温度可在-30-45度调节，湿度为5％-95％，最大风速为180km／h。 目前我国最大型的风洞是中国航空动力研究所的风洞实验室。它主要承担中国航天和航空机械的风洞实验任务，也可用作汽车、建筑物、运动设备的风洞实验，最大风速100n／s。风洞的洞体由收缩段2、试验段3和扩散段5组成。在电动机8带动的风扇7作用下，空气从蜂窝栅1(起整流作用)进入风洞，经收缩段加速而进入试验段，再经扩散段流出。在试验段3中放置汽车模型4，其下部的固定装置9与测定6个分力的天平相连，通过工作室10中的相关仪器可测定汽车承受空气作用力的情况。风洞试验还可测定汽车模型表面的压力分布情况以及借助于烟、丝带、油膜等显示汽车周围的气流流动情况。

什么是风洞试验

风洞试验是一种通过模拟空气流动状态来研究物体在空气中受力特性、气动性能及流场分布等相关现象的实验方法。

在风洞中，通过将空气压缩、加速并通过模型进行流动实验，可以探究各种机械设备、交通工具等在各种气流环境下的受力特性与气动性能，同时也可以在模拟环境中进行优化设计和改良，最终达到提高飞行速度、降低油耗、提高安全性等目标。风洞试验在航空、汽车、建筑等领域均有广泛应用，并被认为是工程设计、研究和优化的重要手段。

风洞试验是一种模拟真实空气环境，通过在试验室内产生不同速度、湍流程度的气流，以研究空气对物体的流动、气动力学性能和推进系统的影响的方法。

在飞机、火箭、汽车、桥梁、建筑等工业领域中，风洞试验被广泛应用，它可以模拟不同高度、速度、湍度、气压等各种条件下的气流环境，提供科学测试依据，解决设计和制造中的问题，加快改进和创新，提高产品的安全性、稳定性、性能和经济性，促进工业的发展。

风洞试验是一种模拟飞机、汽车等高速运动物体在风场中所受到的风压和空气流动影响的试验方法。

通过在风洞内模拟不同的风场环境，可以测试物体在不同风速、风向下的空气动力学特性，以及研究物体与空气的相互作用。

这种试验可以预测物体在真实的运动环境下的表现，为设计和调试提供可靠的依据，对于航空、航天、汽车、建筑等行业的研究和发展非常重要。

高速风洞是什么

风洞是能人工产生和控制气流以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可度量气体对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备。

风洞试验通常将模型或物体固定在风洞内，使气体流过模型。这种试验方法具有流动条件容易控制，可基本上不受外界环境影响，测量方便、精确，可重复地、经济地取得实验数据等优点。它是进行空气动力实验最常用、最有效的实验方式。

按风洞试验段气流速度大小可将风洞分为低速风洞（Ma≤0.4）、高速风洞（Ma=0.4～4.5）和高超声速风洞（Ma≥5.0）。在高声速风洞中，通常把 Ma 数为 0.4~0.8 称为“亚声速风洞”，Ma 数为 0.4~1.4 称为“跨声速风洞” ，把 Ma=0.4~4.5 称为“超声速风洞”。

具有高空高速优良性能的航空器是提高航空科学技术水平的主要标志。在设计这些航空器时，需要计算气动性能、稳定性与操纵性、气动弹性、以及高超音速中的气动热等问题。

而且还应该把我们初步设计的航空器模型，在高速风洞里进行试验，测量出这些模型的各种需要的气动数据，进行理论分析研究。在进行航空器的设计任务中，只有经过风洞实验所确定或验证的设计，才能进行生产。按马赫数范围划分，高速风洞可分为亚声速风洞、跨声速风洞和超声速风洞。