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《整车空气动力学风洞试验——汽车气动力风洞试验标
准》编制说明
p>
一、工作简况
1.1
任务来源
< br>《整车空气动力学风洞试验——汽车气动力风洞试验标准》团体标准是由中国
汽车
工程学会批准立项。文件号中汽学函【
2018
】
209
号,任务号为
2018-64
。本
标准由中国汽车工程学会汽车空气动力学分会提出,同济大学、泛亚汽车技
术中心
有限公司、上汽大众汽车有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、一汽大众
汽车有限公司、清华大学、广汽集团汽车工程研究院、吉林大学、湖南工业大学、
东风汽车集团有限公司技术中心、华晨汽车工程研究院等单位起草。
1.2
编制背景与目标
背景:
随着我国汽车产销的爆发式增长至今,
汽车早
已从奢侈品转而成为一种
大众化的交通工具,用户对车辆驾驶体验也从功能性的基本要求
提升到了性能评估
与舒适度的体验的高度,车辆稳定性、燃油经济性,加速性能,均是车
辆空气动力
学性能优劣的直接体现,在政策上,国家对节能减排的日益重视,工信部阶段
性的
油耗指标对整车厂的气动性研发提出了更严格的要求,当前新能源汽车也早已走出<
/p>
了实验室,直接走向市场,国内汽车及相关企业也从逆向为主的开发设计逐步完成
正向主导开发的蜕变,
综上,
空气动力学性能开
发测试在当前背景下显得尤为重要,
对汽车空气动力学性能风洞测试的需求更是迫切。<
/p>
风洞实验就是把完全空气动力学配置化的车辆从实际道路搬进了
在相似模拟
条件下建立的实验室中的一种实验手段,可以测量车辆空气动力学性能参数。
风洞气动力测量试验主要是指对测试对象
(车辆)
进行相关气动力及气动力矩
测量。
一般利用六分量气动力天平进行测量,
得到
X
、
Y
、
Z
三个方向对应的力及力矩,
从而计算出相关的气动力性能参数:风阻系数、升
力系数、侧向力系数及纵倾力矩
系数、侧倾力矩系数、横摆力矩系数。
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为了更为准确地测试出空气动力学相关参数,需要风洞实验室控制一定的环
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境参数、达到满足测试的流场品质指标。环境参数如:大气压、试验段温度、湿度
等;流场品质指标如:速度均匀性、动压稳定性、边界层厚度、试验段轴向静压梯
< br>度、气流偏角与湍流度等指标,各个参数直接影响测试数据的准确度,所以,需要
规范与统一风洞试验标准配置,减少测量误差;另外国内外企业测试基本设置没有
1 <
/p>
统一,且测试车辆的基本状态不一致,严格意义上讲,各企业发布的数据不存在可
比性,且存在互不认同的情况。
风洞试验的数
据准确性不仅依赖于风洞的良好的性能,标准化的统一的风洞
设置,还有赖于完善的科学
的风洞运行操作流程及安全规范。
风洞气动力测量试验,
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不仅注重的测试结果,
更为重要的是整个测试过程,
包
括试验前期准备、试验过程控制、试验结果评估与分析及试验完成阶段。在各
个实
验阶段需要对风洞实验室的测试仪器和设备进行配置与运行安全调试,也对实验对<
/p>
象(实验模型或实车)进行实验的状态评估与调整。这个运行操作流程与规范在国
外尽管其风洞发展历史悠久,但是目前没有具体的标准或文献综述,多数也只限于
内部的一些管理规范,没有标准化的试验过程实施的流程可循,而国内首座汽车整
车风洞自
2009
年运行至今,发展积累了较为丰富的实际工
作经验,对于国内整车风
洞的运行发展起到较为重要的推动作用,增强了国内汽车整车风
洞自己的运行操作
规范建立的可行性,对未来新建风洞的运行起到保障的作用。
目标:
规范与统一风洞气动力测量试验的内容
、
测试方法与风洞标准化配置及
数据评估方法,使得国内或国外
各个企业在使用与评估车辆空气动力学性能时具有
良好的可重复性及可对比性,
建立一套科学的风洞气动力试验规范,
统一测试流程,
< br>规范操作,提高测试过程及数据的稳定性,同时提高风洞试验运行安全。
本标准为汽车风洞试验人员,汽车空气的动力学专业工程师进
行汽车气动力风
洞试验提供过程指导;
本标准推荐的方法所获取的结果可作为整车空气动力学性能评估及优化设计的
评价依据
。
1.3
主要工作过程
2018
年
10
月,收到中国
汽车工程学会下达任务书;
2018
年
11
月
-12
月,标准组内部通过微信,电话及现场座谈会讨论确定大纲、
目录以及各单位分工;<
/p>
2019
年
1
月
-5
月,
各
单位按照分工完成标准初稿
(共
8
各章
节)
,
以及附录
A
、
B
、
C
等内容,期间多次通过多种通讯方式讨论并确定章节中的各项指标要求与实施
规范,研究
相关技术路线、方案通过现有文献及现有技术实施方法,论证、完善具
体技术要求及指标
的必要性与合理性,也整理出了标准研制过程中待确定的议题;
2019
年
6
月
14
日,在江西南昌召开标准中期考核会议,牵头单位同济大学进
< br>行标准研制过程及进展介绍,标准专家组审议标准(中期考核稿)以及对本标准研
制过程中涉及的一些待确定的技术内容广泛征求意见,专家组对此,给出了一致意
2
见;
2019
年
7
月
-8
月,标准组修改标准(中期考核稿)
,继续完善标准,在修改过
程中,编写组成员实施跟踪行业现有研究手段与具体实施方法,提出了一些建设性
的意见
,得以补充完善;
2019
年
10
月
25
日,在上
海召开标准(草稿)审查会议,牵头单位同济大学进
行标准研制项目的终期汇报,包括中
期考核意见的修改处理情况、补充内容与需最
终确定的标准议题等,
标准专家组审议标准
(草稿)
,
经
过详细介绍及专家组充分论
证,得以统一标准中待确定的议题,并对标准的实施进度、研
制方向与标准具体内
容的完整性得到专家组一致肯定;同意标准进入“
< br>1+5
”评审流程,确定
“<
/p>
1+5
”逐
条评审专家:杨志刚、尹章顺
、吴海波、顾彦、朱习加、高岳;
2019
< br>年
11
月
-12
月,
“
1+5
”
评审专家完成标准逐条审查工作,
标准研制组按照
专
家修改意见完成标准内容修改;
2020
年
1
月,形成标准(征求意见稿)
,并公开征集意见
二、标准编制原则和主要内容
2.1
标准制定原则
在充分总结和比较了国内外相关试验标准的基础上,参考并引用
SAE
文献,如
SAE-J2084
、
SAE-J2881
、
SAE
J2071-94
、
SAE-J1594
等标准中对汽车空气动力学风洞
试验相关技术标准及规范,根据现有国内标准《
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T/CSAE 111-2019
乘用车空气动力
学性能术语》、
《
GB/T 3730.2-1996
道路车辆
质量
词汇和代码》、《
GB18252.6-
2016
轻型汽车污染物排放
限值及测量方法
(中国第六阶段)
》
等
标准中的部分内容,
结合同济大学
?
上
海地面交通工具风洞中心自
2009
年正式运行
10
年多的气动力试验
实践经验与相关汽车整车企业对
此类试验实施的通用方法,总结与提炼相关技术要
求与实施方法,根据国内目前汽车整车
风洞的实际情况,已建
1
座,在建
2<
/p>
座,深入
调研并统一标准中的一些技术指标要求,广泛征求行业内
各相关企业的具体试验方
法,以期建立一个符合中国汽车行业实际需求,并为汽车空气动
力学专业研发提供
有力的技术保障。
2.1.1
通用性原则
本标准阐述的方法适用于实车整车,即七座(含七座)以下乘用车,也适用于
对应尺寸的车辆模型(油泥模型、硬质模型等),重量和尺寸根据风洞规模和测试
能力而
定。
3
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