中國(guó)汽研風(fēng)洞中心

中國(guó)汽研汽車風(fēng)洞中心（CAERI WindTunnel Center）坐落于山城重慶，隸屬于中國(guó)汽車工程研究院股份有限公司，該中心得到了國(guó)家工信部、科技部和重慶市政府的大力支持。中心總建筑面積36800平方米，總投資達(dá)5億元人民幣，該中心建設(shè)項(xiàng)目于2015年1月立項(xiàng)，計(jì)劃于2018年建成。

中國(guó)汽研汽車風(fēng)洞中心的目標(biāo)是建設(shè)具有國(guó)際一流水平的汽車服務(wù)公共技術(shù)平臺(tái)。為我國(guó)汽車工業(yè)的自主研發(fā)注入強(qiáng)勁的科技動(dòng)力。風(fēng)洞中心項(xiàng)目包括一座全尺寸汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞、一座熱環(huán)境風(fēng)洞和一個(gè)集汽車準(zhǔn)備、造型、設(shè)備維護(hù)、科研和管理于一體的多功能中心。建成后的風(fēng)洞中心與中國(guó)汽研研發(fā)中心、國(guó)家機(jī)動(dòng)車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(重慶)、墊江西部汽車試驗(yàn)場(chǎng)組成具有國(guó)際一流水準(zhǔn)、配套齊全的汽車測(cè)試研發(fā)基地。

汽車風(fēng)洞是汽車自主研發(fā)不可或缺的四大基礎(chǔ)設(shè)施之一。是我國(guó)汽車工業(yè)從制造走向自主研發(fā)的重要裝備平臺(tái)。建成后的風(fēng)洞能夠進(jìn)行包括轎車、客車、SUV、卡車在內(nèi)的各類汽車整車和零部件等系列試驗(yàn)。其中氣動(dòng)-聲學(xué)整車風(fēng)洞主要用于車輛氣動(dòng)力性能測(cè)試、氣動(dòng)聲學(xué)測(cè)試和低噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到優(yōu)化造型，提高車輛行駛安全性和操縱穩(wěn)定性、控制車輛內(nèi)外空氣動(dòng)力噪聲等目的。通過(guò)降低空氣阻力，降低車輛油耗，提高經(jīng)濟(jì)性。熱環(huán)境風(fēng)洞主要用于車輛熱力學(xué)測(cè)試、熱環(huán)境、熱保護(hù)、熱安全性能評(píng)估，能模擬各種氣候條件和車輛行駛工況，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、熱安全、熱保護(hù)及空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化。通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)可以設(shè)計(jì)出既滿足中國(guó)消費(fèi)者審美需求又具有良好安全、節(jié)能、環(huán)保性能的車輛。

1. 空氣動(dòng)力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞：

氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞裝備了最先進(jìn)的天平、5帶移動(dòng)路面模擬和移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，最高風(fēng)速達(dá)到250km/h，依靠特殊設(shè)計(jì)的低噪聲風(fēng)機(jī)和復(fù)雜的聲學(xué)設(shè)計(jì)及處理技術(shù)，試驗(yàn)段背景噪聲水平在140km/h風(fēng)速下的噪聲僅有58dB。風(fēng)洞噴口面積達(dá)到28㎡，可進(jìn)行A00級(jí)轎車到中型面包車的實(shí)車試驗(yàn)，更大的車輛需要考慮縮比模型的試驗(yàn)。

主要技術(shù)指標(biāo)

噴口面積：28m2
噴口尺寸：4.2m×6.7m（H×W）
測(cè)試段長(zhǎng)度：15.5m
最高風(fēng)速：250km/h
背景噪聲：58dB(A)@140km/h
測(cè)試段溫度：25℃±2℃
靜壓梯度：＜0.001/m

主要設(shè)備：

六分量氣動(dòng)天平
六分量氣動(dòng)天平用于測(cè)量平均的氣動(dòng)阻力、側(cè)向力、升力以及橫滾、俯仰和橫擺力矩。

移動(dòng)帶
五帶移動(dòng)路面模擬系統(tǒng)較為真實(shí)地模擬了汽車實(shí)際運(yùn)行狀況中車底的路面狀態(tài)。

中心移動(dòng)帶：長(zhǎng)9000mm；寬950mm/1100mm（可換）最高速度250km/h。

車輪旋轉(zhuǎn)單元：最高速度250km/h，每個(gè)車輪旋轉(zhuǎn)單元配備獨(dú)立的力/ 力矩測(cè)力單元。

軸距和輪距可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)小型乘用車到中型面包車的測(cè)試。

聲學(xué)測(cè)量設(shè)備
配備先進(jìn)的數(shù)字人工頭，麥克風(fēng)聲源定位陣列和車體表面聲壓測(cè)量傳感器。

試驗(yàn)內(nèi)容：
車輛風(fēng)阻試驗(yàn)
車輛穩(wěn)定性試驗(yàn)
側(cè)風(fēng)響應(yīng)試驗(yàn)
車內(nèi)噪聲試驗(yàn)
車外噪聲試驗(yàn)
內(nèi)流優(yōu)化
流動(dòng)顯示
雨刮器試驗(yàn)
發(fā)動(dòng)機(jī)蓋安全性試驗(yàn)

2、熱環(huán)境風(fēng)洞

主要技術(shù)指標(biāo)

噴口面積：6.4㎡ / 8㎡ / 12㎡
最高風(fēng)速：200/180/100km/h
溫度范圍：-40℃～60℃
濕度范圍：5%～95%RH
光照強(qiáng)度：500～1200W/㎡

熱環(huán)境風(fēng)洞裝備了4×4的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓直徑1905mm，前軸功率300kw，后軸功率450kw，慣量模擬范圍600kg～40000kg。試驗(yàn)車輛覆蓋小型轎車到重型卡車和大型客車。溫度控制范圍-40℃～+60℃，相對(duì)濕度控制范圍5%～95%RH。試驗(yàn)段安裝了可模擬日升、日落的全光譜日照模擬系統(tǒng)，模擬的光照強(qiáng)度范圍500～1200W/㎡。同時(shí)配備雨雪模擬系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)從小雨到暴雨、暴雪等環(huán)境模擬。

試驗(yàn)內(nèi)容：
發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理性能試驗(yàn)
發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻試驗(yàn)
空調(diào)性能試驗(yàn)
動(dòng)力總成冷卻性能試驗(yàn)
充電（交流發(fā)電機(jī)）性能試驗(yàn)
電池容量試驗(yàn)（冷熱條件下）
雨刷性能試驗(yàn)
牽引性能試驗(yàn)
辛烷值性能測(cè)試
引擎敲缸感應(yīng)試驗(yàn)
尾排失敗試驗(yàn)
曲軸通風(fēng)試驗(yàn)
吸雪試驗(yàn)
除霜除霧試驗(yàn)
傳動(dòng)系統(tǒng)性能試驗(yàn)
混合動(dòng)力汽車電池冷卻試驗(yàn)
加熱器性能試驗(yàn)
供應(yīng)商選擇對(duì)比試驗(yàn)
溫度場(chǎng)試驗(yàn)
防泥防濺試驗(yàn)

3. CFD仿真分析

中心依托中國(guó)汽研仿真計(jì)算中心建立起了具有千個(gè)計(jì)算核心CFD仿真分析能力，吸收海內(nèi)外多年的CFD仿真工程經(jīng)驗(yàn)，建立了完整的CFD仿真分析流程，仿真精度國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，并以此為基礎(chǔ)搭建了虛擬風(fēng)洞。能夠進(jìn)行整車空氣動(dòng)力學(xué)以及整車熱力學(xué)的穩(wěn)態(tài)以及瞬態(tài)仿真；掌握多相流仿真分析技術(shù)，能夠進(jìn)行車輛涉水、除塵、燃油加注、變速箱齒輪潤(rùn)滑等CFD仿真。

4、團(tuán)隊(duì)介紹：

中國(guó)汽研通過(guò)整合國(guó)內(nèi)外空氣動(dòng)力學(xué)及熱管理專家資源，組建了一支由國(guó)外第三方技術(shù)咨詢公司、海內(nèi)外專家及經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師組成的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。在團(tuán)隊(duì)分工上，由海外專家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和項(xiàng)目流程把控，工程師負(fù)責(zé)項(xiàng)目執(zhí)行。在項(xiàng)目管理上，通過(guò)總體計(jì)劃和項(xiàng)目進(jìn)程監(jiān)控、檢查、評(píng)審和DSCC質(zhì)量控制等嚴(yán)格的閉環(huán)流程，從流程檢查以及專家評(píng)審機(jī)制兩方面著手，保證項(xiàng)目質(zhì)量以及分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1）專家資源

朱習(xí)加 博士

職位：中國(guó)汽研風(fēng)洞中心首席專家，畢業(yè)于加拿大馬克馬斯特大學(xué)(博士). 1997-2014, 供職于美國(guó)克萊斯勒汽車公司. 風(fēng)洞測(cè)試技術(shù)專家. 20年海外汽車行業(yè)工作經(jīng)歷，具有豐富的汽車空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在車輛安全、空氣動(dòng)力學(xué)/熱力學(xué)的測(cè)試對(duì)標(biāo)及認(rèn)證方面有獨(dú)到見(jiàn)解。

2）海外技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)——FKFS

中國(guó)汽研風(fēng)洞中心為在技術(shù)實(shí)力方面保持國(guó)際先進(jìn)水平，目前已經(jīng)與德國(guó)FKFS（The Research Institute of AutomotiveEngineering and Vehicle Engines Stuttgart）確立戰(zhàn)略合作關(guān)系，并在空氣動(dòng)力學(xué)與熱管理、噪聲、安全等方面建立了全面的技術(shù)咨詢合作紐帶，在設(shè)備設(shè)施、體系與技術(shù)等方面獲得國(guó)際一流團(tuán)隊(duì)“Case by Case”模式的技術(shù)咨詢，并每年為中國(guó)汽研風(fēng)洞中心提供技術(shù)培訓(xùn)。同時(shí)，在風(fēng)洞硬件方面，為中國(guó)汽研風(fēng)洞中心提供設(shè)備對(duì)標(biāo)及國(guó)際風(fēng)洞聯(lián)盟認(rèn)證支持。為我中心設(shè)備引進(jìn)及調(diào)校、技術(shù)支持與人員培訓(xùn)以及未來(lái)戰(zhàn)略規(guī)劃方面對(duì)標(biāo)世界先進(jìn)風(fēng)洞起到關(guān)鍵戰(zhàn)略性意義。

3）工程師團(tuán)隊(duì)

中國(guó)汽研汽車風(fēng)洞中心目前按照項(xiàng)目?jī)?nèi)容分為空氣動(dòng)力學(xué)開(kāi)發(fā)組、熱力學(xué)開(kāi)發(fā)組及CFD分析組三個(gè)團(tuán)隊(duì)。通過(guò)人才引進(jìn)及專項(xiàng)培養(yǎng)，目前各團(tuán)隊(duì)8年以上從事專項(xiàng)工作的碩士以上學(xué)歷工程師達(dá)50%以上，均可以進(jìn)行專項(xiàng)項(xiàng)目的全流程工作，為我中心項(xiàng)目執(zhí)行提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也是我中心高效執(zhí)行力的保障性因素。

4）項(xiàng)目案例：

5.小結(jié)

經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展,中國(guó)汽研已擁有較強(qiáng)的汽車技術(shù)研發(fā)能力和較高的行業(yè)知名度。在汽車空氣動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)聲學(xué)及熱力學(xué)性能開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，風(fēng)洞中心擔(dān)負(fù)著中國(guó)汽研技術(shù)服務(wù)和科學(xué)研究的雙重任務(wù)，通過(guò)技術(shù)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)引進(jìn)以及人才隊(duì)伍建設(shè)，打造了國(guó)際一流水平的公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，為全國(guó)整車和零部件企業(yè)提供中立的公共服務(wù)。

展望未來(lái)，風(fēng)洞中心將秉承“共享、誠(chéng)信、卓越”的服務(wù)理念，為國(guó)內(nèi)汽車的自主開(kāi)發(fā)，提供重要的技術(shù)設(shè)施及車輛氣動(dòng)-聲學(xué)性能和熱力學(xué)性能全面的解決方案，為中國(guó)汽車工業(yè)注入強(qiáng)勁科技動(dòng)力。