优化空气动力学 通用风洞实验室简介

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2021年北美车展期间，我们参观了位于底特律沃伦R&D中心的通用汽车风洞实验室，该实验室成立于1980年8月，具备空气动外形开发、冷却气流优化、风噪控制等多项测试能力。，其中空空气动力学的优化是主要的。

由于时间和条件的影响，此次访问期间不允许拍照，所以全文照片均来自政府和网络。请原谅我。

●通用北美风洞实验室地点:美国沃伦

北美风洞实验室位于美国密歇根州沃伦。它毗邻底特律，是底特律郊区的一座居住和工业城市。1955年建成后，发展迅速。除了是重要的汽车制造中心，它还生产钢铁、电气设备和机床。

●通用风洞实验室功能:研究测试汽车车身气动性能空

简单来说，风洞实验室是研究车身空气动力学性能空的地方。它就像一把尺子。通过风洞试验，研究人员可以从空气动性能方面给出汽车外形设计是否合理的结论，将感性设计转化为理性设计。比如一辆车的外后视镜、扰流板，甚至车身线条都不是天马行空空设计出来的，但都符合空的空气动力学设计。

风洞实验室通常有一个小的隧道或管道，其中使用一个甚至几个巨大的风扇叶片来产生气流。测试人员使用仪器或传感器，通过风洞中产生的气流来测量汽车的风阻。风阻系数越小，空空气阻力对汽车的影响越小。风洞实验最早由飞机制造业应用。自20世纪（查成交价|参配|优惠政策）60年代以来，世界各大汽车公司和相关机构都建立了自己的风洞实验室。

●风洞实验类型:模型实验和全尺寸实验。

为了降低实验成本，获得更准确的测试数据，北美通用风洞实验室首先对较小的汽车模型进行实验，确定未来车身的整体线条，然后最终用全尺寸模型进行测试，因为模型与全尺寸原型之间还存在一定的差距，比如车身底部和轮拱内侧，而这些差异导致小尺寸模型与全尺寸原型的数据结果存在明显差异。我们知道，全尺寸汽车原型车在风洞中的测试项目主要包括原型车的风阻系数测试、空气流过车身各部位的空情况、行驶稳定性测试等。

“上图来自网络”

●风洞实验室试验区最大风速:222公里/小时

下图中的巨型风扇是北美通用风洞实验室用于测试的主要机构之一。风机搭载最大功率4500马力的变速DC电机，可为空之间的21.7米×10.4米×5.5米的试验区提供风力，试验区最大风速可达222 km/h，这里需要大家注意的是，最大风速的极限风速并不是决定实验室测试能力的最重要因素，也不是测试越高越好除了车辆稳定性、燃油经济性、降噪和安全性外，还应结合产品的实际特点制定标准，也就是说，有些车辆的极限速度超过风洞实验室的最大风速是合理的。从实际产品来看，通用风洞实验室222km/h的最大风速可用于测试其所有汽车产品的气动性能。据我们所知，沃尔沃风洞实验室的最大风速为250公里/小时，而宝马的最大风速为300公里/小时。

●风道设计方式:采用闭环风道回流设计。

北美风洞实验室采用风洞闭环回流设计，中心线长301米，最大截面14.6米××19.5米，风量57000立方米空。为有效监测风流，实验室风道结构为最小厚度为0.5米的钢筋混凝土，并采用了声音处理结构，混凝土总重量约1.5万立方米。

编辑总结:

随着汽车最高时速的不断提高，自1960年起，风洞实验在汽车设计领域越发受到重视，如今已经成为汽车设计制造过程中必不可少的测试步骤。很多厂商在风洞实验的帮助下，已经设计出不少动感外形兼顾空气动力学设计的车型；更为重要的是，它时时考量着一款车型外观设计的合理性，使其在拥有完美曲线的同时保证车辆在行驶中的稳定性、降噪能力和燃油经济性。据研究数据显示，风阻系数每降低10%，实际油耗就可降低2.5%。由此可见，一款汽车产品在“出世”之前的风洞实验测试对于厂商、消费者都是十分重要的。