带你了解汽车风洞实验室中的风洞试验

我们知道，风洞是用来产生人造气流(人造风)的管道，汽车风洞试验就在风洞中进行。在没有汽车风洞实验室的条件下，车辆的热力学测试就要看天气情况。而有了汽车风洞实验室，一年12个月都可以进行调试。可以想象，无论是研发成本还是时间，有了风洞实验室，大大提高了汽车的研发能力。那么汽车风洞实验室都做哪些风洞试验呢？

一、温度模拟

目前国际主流的汽车风洞的温度模拟范围可以达到-40℃~+60℃。

低温-40℃是一个很低的温度，通常汽车风洞中会采用二次制冷系统来实现低温控制，即在普通制冷系统中引入另一套载冷剂系统，该载冷剂需要具备优异的热传导性能和稳定性。载冷剂通过盘管在风洞流道中进行热交换。流道内的温度控制精度可达±0.5℃，也就是说，如果需要模拟的环境温度为-30℃，那么风洞内的温度就能达到-30.5℃~-29.5℃。

高温模拟一般是通过电加热或者锅炉加热来获取热量，或者采用电加热与锅炉加热相结合的方式，这样可以在节约能源的同时精确控制温度。

在风洞中模拟环境温度可以极大地提高汽车研发工程师的研发效率，不必在为夏天做低温试验，或者冬天做高温试验而烦恼。

二、阳光模拟

汽车在一年之中每天的阳光照射情况都是不一样的，甚至于每个时刻的阳光照射都不一样，例如乌云，隧道等。那么风洞中是如何实现这一功能的呢？

在风洞中的车辆测试段顶部会安置一套用于模拟日照条件的阳光模拟系统。该系统根据形式通常分为两类，一类是固定在测试段顶部的，即顶置式；另一类是通过安装一套弧形支架系统，即穹顶式。前者和后者的区别主要在于模拟角度的区别，前者只能模拟侧面和前方45°左右的阳光照射，而后者可以进行从早到晚的日升日落模拟。

一般环境风洞中阳光模拟系统的日照辐射强度Z高可达1200 w/㎡，这个强度是什么概念呢。举个例子，美国的死亡谷的阳光辐射强度也不过1000w/㎡，所以在汽车风洞中可以模拟全 球任何地方的日照条件。

阳光模拟系统的每个灯源都有独立的电源和控制系统，使得光照控制精度可以达到±50 w/m2。在每个独立灯源上集成有网状挡板和遮光挡板，可以用于模拟车辆在乌云条件下低照射强度环境和通过隧道时的无照射环境。

三、降雨模拟

汽车风洞实验室中还可以模拟从小雨，到中雨，暴雨等不同级别的真实降雨天气，雨量大小、雨滴直径和降雨时间都可以自由设定，工程师可以根据试验需要选择相应的降雨形式。甚至还可以在水中加入荧光剂，以便实现可视化流动显示，方便汽车工程师了解雨滴在汽车上真实的流动情况。

降雨模拟是通过在环境风洞喷口前面或者后面安置喷枪，根据不同雨量大小设定，喷枪会喷出相应大小的雨滴，雨滴随着喷口的气流吹向测试车辆，从而形成降雨。

四、降雪模拟

如果没有汽车风洞实验室，汽车工程师做降雪试验就需要等到寒冷的冬季，并且还不能控制雪量大小，只能“靠天吃饭”。但汽车风洞wan美解决了这一问题，在室内就能在任何时候进行降雪试验，雪量大小，降雪时间等都可以自由控制。大大缩短了新车型开发周期。

汽车风洞中降雪的实现也是通过在喷口前面或者后面安置喷枪，该喷枪能根据所需的雪量大小喷出夹带水滴的高压气体，在风洞流道内温度达到-10℃以下时凝结成冰粒，于是在试验车辆前方形成了降雪。

降雪模拟可用于许多需要降雪环境的试验，如吸雪试验，即准确模拟在暴雪下车辆进气系统是否会被雪覆盖导致堵塞。

汽车风洞实验室的出现使汽车工程师在室内就可以制造出变化多端的天气情况，并根据试验要求，随时随地的改变温度、湿度、雨雪等条件，大大加快了车型开发进度。未来在国内自主车型开发过程中，汽车风洞的作用将会进一步加强，对风洞实验室的需求也会加大。