空氣動力學(xué)在汽車的發(fā)展過程中一直起著重要的作用。以轎車外形為例,從本世紀初的福特T型箱式車身到30年代中型的甲蟲型車身,到50年代的船型車身,到80年代的楔型車身,直到今天的轎車車身模式,每一種車身外形的出現(xiàn),都不是某一時期單純的工業(yè)設(shè)計的產(chǎn)物,而是伴隨著現(xiàn)代空氣動力學(xué)技術(shù)的進步而發(fā)展的。了解汽車與空氣動力學(xué)的關(guān)系,有助于改善汽車以下一些性能:燃料經(jīng)濟性、高速操縱穩(wěn)定性、車速、側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性、發(fā)動機制動器冷卻、氣動噪聲、舒適性、車身表面清潔等。
空氣動力學(xué)的主要研究方式包括風(fēng)洞試驗、數(shù)值計算、實車路試。其中,風(fēng)洞試驗是目前汽車空氣動力學(xué)最主要的研究手段。美國、日本以及歐洲的德、法、意、英等國的知名汽車公司都有許多汽車風(fēng)洞,許多企業(yè)和賽車隊還依托學(xué)校和研究所進行風(fēng)洞試驗研究。近年法國在巴黎郊區(qū)法國國家科技研究院空氣動力技術(shù)研究所附近新建兩座汽車風(fēng)洞,用于汽車空氣聲學(xué)研究。可見即使在汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當發(fā)達的國家,對風(fēng)洞試驗仍是相當重視的。
近年來,經(jīng)濟的高速發(fā)展促使國內(nèi)汽車市場急劇膨脹,帶動了汽車產(chǎn)業(yè)的增長,汽車生產(chǎn)廠家眾多,競爭激烈。國內(nèi)各汽車企業(yè)在引進、消化外來技術(shù)的周時,開始逐步發(fā)展獨立的開發(fā)能力。不過,由于國內(nèi)各生產(chǎn)廠家?guī)缀鯖]有風(fēng)洞以及類似的設(shè)備,風(fēng)洞試驗主要依托院校和研究所進行。
北京空氣動力研究所低速風(fēng)洞,同濟大學(xué)的TJ-2風(fēng)洞,南京航空航天大學(xué)的3米低速風(fēng)洞,氣動中心的4米×3米風(fēng)洞、吉林大學(xué)的汽車風(fēng)洞等都能進行較大比例(174左右)的汽車模型試驗,配套設(shè)備齊全,有各種天平、壓力傳感器、地板裝置、流場顯示和測量裝置等。不過,目前國內(nèi)只有中國空氣動力研究與發(fā)展中心(以下簡稱氣動中心)的12m×16m/Sra×6m大型低速風(fēng)洞能進行全尺寸汽車風(fēng)洞試驗。
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