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風洞

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風洞

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汽車風洞
汽車風洞就是用來產生人造氣流(人造風)的管道 。在這種管道中能造成一段氣流均勻流動的區域，汽車風洞試驗就在這段風洞中進行 。
汽車風洞-概述
就是用來產生人造氣流(人造風)的管道 。在這種管道中能造成一段氣流均勻流動的區域，汽車風洞試驗就在這段風洞中進行 。汽車風洞中用來產生強大氣流的風扇是很大的，比如奔馳公司的汽車風洞，其風扇直徑就達8.5m，驅動風扇的電動功率高達4000kW，風洞內用來進行實車試驗段的空氣流速達270km/h 。建造一個這樣規模的汽車風洞往往需要耗資數億美元，甚至10多億，而且每做一次汽車風洞試驗的費用也是相當大的 。
汽車風洞有模型風洞、實車風洞和氣候風洞等，模型風洞較實車風洞小很多，其投資及使用成本也相對小些 。在模型風洞中只能對縮小比例的模型進行試驗，其試驗精度也相對低些 。實車風洞則很大，建設費用及使用費用極高 。目前世界上的實車風洞還不多，主要集中在日、美、德、法、意等國的大汽車公司 。
汽車風洞-技術發展歷史
1871年英國人建成了世界上公認的第一個風洞 。美國的萊特兄弟（O.Wright和W.wright）于1901年制造了試驗段0.56米見方，風速12/s的風洞，進而在1903年發明了世界上第一架實用的飛機 。風洞的大量出現是在20世紀中葉 。
1932年瑞士阿克雷特（G.Ackttet）建成了世界第一座超聲速風洞，試驗段面積0.4米×0·4米，馬赫數(風速與聲速之比）2，當時主要為了試驗炮彈的氣動力作用和研究超聲速流動而設計 。
1956年為了適應跨超聲速飛行器的發展，美國建成世界最大的跨超聲速風洞，試驗段面積488米×4.88米，馬赫數0.8-4.88，功率為16.1萬Kw 。
1958年，美國航天局建成試驗段直徑0.56米，馬赫數可高達18-22的高超聲速風洞 。1980年，美國將一座舊的低速風洞改造成為世界最大的全尺寸風洞(可以直接把原形飛機放進試驗段中吹風)，試驗段面積24.4米×12.2米，風速150m/s，功率10萬Kw 。
1975年，英國建成一座低速壓力風洞，試驗段5米×4.2米，風速95-110m/s，壓力3個大氣壓，功率1.4萬kW，試驗雷諾數(它是一個無量綱數)8×106 。
1980年代，美國建成一座低溫風洞，以氮氣(氮氣凝固點低，適于低溫下工作)為工作介質，溫度范圍340-78K，壓力可達9個大氣壓，試驗段2.5米×2.5米，馬赫數0.2-1.2，雷諾數高達120×106 。
1977年，中國空氣動力研究與發展中心建成亞洲最大的低速風洞，串聯雙試驗段：8米×6米和16米×l2米，風速100m/s，功率7800kW 。
汽車風洞-原理
風洞是能人工產生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動，并可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備，它是進行空氣動力實驗最常用、最有效的工具 。風洞實驗是飛行器研制工作中的一個不可缺少的組成部分 。它不僅在航空和航天工程的研究和發展中起著重要作用，隨著工業空氣動力學的發展，在交通運輸、房屋建筑、風能利用和環境保護等部門中也得到越來越廣泛的應用 。用風洞作實驗的依據是運動的相對性原理 。
汽車風洞-分類全尺寸風洞和模型風洞
風洞口的氣流作用篩為試驗1：1模型（全尺寸模型）或真車的風洞叫做“全尺寸風洞”，為試驗縮比模型或零部件的較小尺寸的風洞叫做“模型風洞” 。日本和前蘇聯多采用1：5比例的模型；歐美國家多采用1：3或1：4比例模型 。目前（指2009年）全世界有近30座可用于全尺寸汽車試驗的風洞 。
全天候風洞、聲學風洞、氣動力風洞
全天候風洞（或氣候風洞）可改變氣流溫度、濕度、陽光強弱和其他氣候條件（雨、雪等）；聲學風洞在建造過程中采用了多種降噪措施，背景噪聲極低，可以分離并測量出汽車行駛時產生的氣動噪聲 。這兩種風洞統稱為特種風洞 。其余一般風洞都是氣動力風洞 。近年來新建的風洞，都是氣動/聲學風洞，或氣動/氣候風洞，甚至氣動/聲學/氣候風洞，這類風洞又稱為多用途風洞 。
【風洞】 試驗段尺寸
一種是截面積S<10平米的風洞（包括縮比模型風洞和全天候風洞），有些小噴口的全天候風洞，主要是用來把空氣直接導向熱源集中的發動機艙周圍區域進行試驗 。如MIRA模型風洞 。一種是10≤S≤30平米的風洞 。這種風洞主要用于試驗各種轎車及其它比較小的車輛(實車試驗) 。如豐田全尺寸風洞，中國國內建設中的上海同濟氣動/聲學風洞 。

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