空氣動(dòng)力學(xué)在汽車的發(fā)展過(guò)程中一直起著重要的作用。以轎車外形為例,從本世紀(jì)初的福特T型箱式車身到30年代中型的甲蟲(chóng)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(shí)期單純的工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)物,而是伴隨著現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展的。了解汽車與空氣動(dòng)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(jì)性、高速操縱穩(wěn)定性、車速、側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器冷卻、氣動(dòng)噪聲、舒適性、車身表面清潔等。
空氣動(dòng)力學(xué)的主要研究方式包括風(fēng)洞試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算、實(shí)車路試。其中,風(fēng)洞試驗(yàn)是目前汽車空氣動(dòng)力學(xué)最主要的研究手段。美國(guó)、日本以及歐洲的德、法、意、英等國(guó)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(duì)還依托學(xué)校和研究所進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)研究。近年法國(guó)在巴黎郊區(qū)法國(guó)國(guó)家科技研究院空氣動(dòng)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??梢?jiàn)即使在汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)的國(guó)家,對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)仍是相當(dāng)重視的。
近年來(lái),經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展促使國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)急劇膨脹,帶動(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng),汽車生產(chǎn)廠家眾多,競(jìng)爭(zhēng)激烈。國(guó)內(nèi)各汽車企業(yè)在引進(jìn)、消化外來(lái)技術(shù)的周時(shí),開(kāi)始逐步發(fā)展獨(dú)立的開(kāi)發(fā)能力。不過(guò),由于國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)廠家?guī)缀鯖](méi)有風(fēng)洞以及類似的設(shè)備,風(fēng)洞試驗(yàn)主要依托院校和研究所進(jìn)行。
北京空氣動(dòng)力研究所低速風(fēng)洞,同濟(jì)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(dòng)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(jìn)行較大比例(174左右)的汽車模型試驗(yàn),配套設(shè)備齊全,有各種天平、壓力傳感器、地板裝置、流場(chǎng)顯示和測(cè)量裝置等。不過(guò),目前國(guó)內(nèi)只有中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心(以下簡(jiǎn)稱氣動(dòng)中心)的12m×16m/Sra×6m大型低速風(fēng)洞能進(jìn)行全尺寸汽車風(fēng)洞試驗(yàn)。
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