能“呼风唤雨”还能模拟四季，中国中西部首座汽车风洞重庆落成

　　能“呼风唤雨”还能模拟四季，我国中西部首座汽车风洞重庆落成

　　科技日报记者 雍黎

　　6月28日，中国中西部地区首座汽车风洞在重庆落成。这是目前世界上最先进的风洞之一，能够“呼风唤雨”，制造“风霜雨雪”，也是“世界上最安静的风洞之一”，填补了我国中西部汽车空气动力学风洞试验的空白，在国内除了上海，重庆成为了第二座拥有两座风洞的城市。

　　据了解，该风洞由两座国际一流水平的全尺寸汽车空气动力学—声学风洞(AAWT)和汽车环境风洞(CWT)组成、并配置高低温环境舱、五轴联动数控加工中心和1200核高性能仿真计算平台等设施。风洞将为国内外车企的研发提供技术工程支撑，也将为众多“中国制造”以及我国新能源汽车的自主研发提供重要基础服务。

全尺寸汽车空气动力学—声学风洞。记者 雍黎/图

　　历时5年

　　中西部首座汽车风洞落成

　　汽车空气动力学作为决定汽车造型设计、风噪性能、燃油经济性、高速行驶稳定性的关键指标，越来越多被众多车企所重视。汽车风洞能够模拟各种行车环境中遇到的空气阻力、噪声、热力学状态，以及天气环境甚至太阳辐射等，用以测试样车的安全性和操纵稳定性，最大限度地减少汽车在行驶中损失的动力，为设计更加节能、美观的汽车提供条件。

　　“我国汽车空气动力学风洞比国外的发展晚了一二十年，国外重要的主机厂都有自己的空气动力学风洞或者模拟风洞。”中国汽研汽车风洞中心首席专家朱习加说，我国是2009年同济大学才建立起了是第一个风洞中心，有一个空气动力学和环境学风洞，其他主机厂有几个环境学风洞。存在着试验室资源紧张、试验周期长等问题，大大制约了我国汽车工业的发展。

　　为了改善这一现状，2014年3月，中国汽研成立了汽车风洞中心，开始筹备建设技术指标国际一流、国内领先的两座汽车风洞——“汽车空气动力学—声学风洞”和“汽车环境风洞”。

　　经过5年的建设，中西部首座汽车风洞正式落成。该风洞由两座国际一流水平的全尺寸汽车空气动力学—声学风洞(AAWT)和汽车环境风洞(CWT)组成、并配置高低温环境舱、五轴联动数控加工中心和1200核高性能仿真计算平台等设施。

　　“人造巨风”最高风速

　　可达250km/h

　　在中国汽研汽车风洞中心全尺寸汽车空气动力学—声学风洞(AAWT)里，记者看的一辆车正在进行汽车风阻测试，在烟雾的帮助下，当风吹出来后，风遇到车后的变化被清晰的展示了出来。

　　中国汽研汽车风洞中心主任王勇介绍，风洞是根据运动的相似性原理，将汽车固定在地面上，通过高速气流流经汽车表面，模拟汽车实际路面行驶状态下的气动特性的试验设备。

　　“打个普通的比喻，气动-声学风洞就是让车辆站上‘跑步机’，研究人员通过风洞试验，获得包括风阻系数、风噪性能、行驶稳定性、侧风响应、车内外噪声等数据。”王勇说，作为风洞的动力源，这里的气动-声学风洞的风机是具有世界一流水平的轴流式风机系统，具备极高的控制精度和效率，其功率为4000kw左右，最高风速可达250km/h，叶片则采用了18片碳纤维叶片，直径达9m。当电源接通后，在风洞里就能吹起不同程度的人造风。

巨大的风机。

　　声音最安静 精准最准确

　　尤其是要采集风噪数据，对风洞的背景噪声要求非常高，要求洞内“绝对安静”，而中国汽研气动-声学风洞经过风机声学优化、驻室壁声学消声处理等系列处理后，在这座3/4开口的回流式风洞中，最高风速可达250km/h，在140km/h的风速中，背景噪声仅为58dB(A)，堪称“世界上最安静的风洞之一”。

　　作为汽车风洞中最重要的测试设备，汽车天平系统的测量精度和技术水平直接决定了风洞的技术水平，集成了移动道路系统的汽车天平系统，更是提升了汽车气动力测量的准确性。中国汽研气动-声学风洞采用了MTS公司提供的高精度五带式天平/转台/移动带系统。这一天平可直接测量获得汽车的气动六分力，甚至可以分辨出一颗鸡蛋的重量，为车企提供准确的实验数据支撑。

天平系统。

　　这里还安装有国内首台汽车风洞专用的移动测量系统，该系统可以实现测量仪器的精确定位，能够达到三维空间中指定的任何位置，其位置控制精度在三个坐标方向上的分辨率达到0.01毫米，绝对精度≤±0.2毫米，连续精度≤±0.1毫米。

　　洞中能够呼风唤雨模拟四季

　　在汽车环境风洞中，降雨、降雪、高温、低温、日照、结冰等一年四季可以在这里得到精确模拟，以此检验车辆的“抗压能力”。

　　据了解，中国汽研汽车环境风洞(CWT)，并且配备了高低温环境仓、五轴联动数控加工中心和1200核高性能仿真计算平台，形成了先进的汽车空气动力学、热力学、风噪性能开发标准体系，其完备的汽车空气动力学、热力学、风噪性能正向开发能力。

　　中国汽研风洞工程工程师周龙介绍：“汽车环境风洞就是一个浓缩的四季，可模拟各种实际气候环境，如，可用于汽车整车发动机热管理、空调系统、汽车水管理等汽车热力学开发任务。整车及零部件都可以在这里得到检验，过去这类试验只能选择在吐鲁番、漠河等满足特殊气候环境要求的地域进行，相当耗费时间成本和经济成本，而通过风洞，此类试验不仅将大大节约研发时间和经济成本，数据也更加准确。”

　　环境风洞里正在模拟降雪环境测试汽车的适应性。记者 雍黎/图

　　值得一提的是，在环境风洞里安装有直径4.5m的风机，配备他们自主设计的可调节式喷口，能够让小轿车到大卡车、大巴士都能在这里进行测试，是目前世界上最先进的。

　　发挥风洞辐射作用

　　加快我国汽车品质升级

　　上海泛亚汽车技术中心执行副总经理刘启明表示，风洞是一项实验设施，从功能上讲新建的风洞在全球来讲都是最先进的，中国的风洞建设的晚，但是目前的中国的风洞都是最先进的。不过更重要的是，相关的机构和企业要联合起来培养一批能用好这个设施的人，发挥风洞与对于我国汽车研发的积极作用。

　　据了解，为了配合两大汽车风洞的运行，中国汽研还建立了1200核高性能仿真计算平台，提供包括汽车空气动力学、气动噪声、发动机冷却、空调性能、零部件热保护、乘员舒适性、除霜除雾、燃油加注、整车涉水、齿轮润滑、发动机散热系统匹配等汽车空气动力学、声学和热力学领域的CFD仿真分析和优化技术服务。

　　值得一提的是，虚拟风洞和汽车空气动力学数据库两大服务平台的探索与构建，还将为国内外企业提供虚拟风洞仿真分析，CFD分析与风洞试验对标，汽车关键气动以及声学特性的查询、分析和对标等技术服务。

　　同时，中国汽研牵头行业47家单位成立中国汽车工程学会汽车空气动力学分会、聚集10家车企组建中国汽研汽车风洞联盟，发挥汽车风洞的辐射作用，加快我国自主品牌汽车品质升级。