小型车1：5模拟风洞试验室设计 小型车1：5模拟风洞实验室设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共48页)
编号：10218577
类型：共享资源
大小：4.96MB
格式：ZIP
上传时间：2018-06-21
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
小型车
模拟
摹拟
风洞
试验室
设计
实验室
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
I摘 要本设计是在市场的需求下，通过对国内外现有的汽车风洞进行调研和分析，设计一座具有低湍流、可变湍流度、低噪声等特色的小型车 1：5 风洞实验室。在风洞的设计过程中，对其主要部件进行了详细的计算。风洞建成后，结合实验室内先进的测量手段，除了能满足模型的测压、测速、流态观测等教学外，还可以利用该风洞进行从事桥梁、环境污染等工业空气动力学研究工作。进行汽车研究，汽车风洞是必不可少的试验设备。汽车风洞建设对汽车空气动力学发展意义重大，没有汽车风洞，也不能很好推动整个国家的汽车工业向前发展。而汽车风洞的主要任务是正确模拟气流流经汽车车体表面的流态以获得准确的实验数据，实验数据的精确与否决定了汽车气动外形设计的成败。因此，汽车风洞实验能促进汽车空气动力学研究，进行汽车空气动力学研究将能够给我国带来巨大的燃油节省，具有非常大的经济效益和社会效益。关键词：1：5；小型车；风洞；低湍流；实验IIABSTRACT This design is in the demand of the market , Through the domestic and international existing automobile wind tunnel research and analysis , Design with a low turbulence, variable turbulence intensity, low noise characteristic of small cars 1:5 wind tunnel laboratory . The design process in wind tunnel , Its main parts made detailed calculation. Wind tunnel after the completion of the , Combining the indoor advanced measuring method , Besides can satisfy model of speed, measure pressure, flow pattern observation on teaching outside , Still can use on the wind tunnel in Bridges, environmental pollution and other industrial air dynamics research work。 For vehicle research，Car wind tunnel is an indispensable test equipment。Car of automotive aerodynamics wind tunnel construction development is of great significance，No cars wind tunnel，Also cant very well put the national automobile industry of forward development。And car wind tunnel is the main task of the air flowing through the body right simulation of the surface flow pattern to get accurate experimental data，Experimental data accurate or not decided the aerodynamic shape design of success or failure。So，Car in wind tunnel experiments can promote the air dynamics research，For automotive aerodynamics research will be able to give our country to bring the huge fuel savings，Has the very big economic benefit and social benefit。Key words：1：5；Small car；Wind tunnel ；Low turbulent；Experiment1目 录摘 要 .IAbstract .II第 1 章 概述 .11.1 研究目的及意义 .11.2 国内外研究现状 .11.3 本课题设计研究内容、研究技术路线 .2第 2 章 汽车风洞设计研究基础 .42.1 汽车风洞实验的目的 .42.2 汽车风洞功能类型及设备 .42.3 汽车风洞实验模型 .72.4 汽车风洞实验的准则与规范 .82.5 本课题采用的模型尺寸 .102.6 本章小结 . 11第 3 章 1：5 小型汽车风洞设计 .123.1 风洞的类型结构确定 .123.2 风洞试验段几何参数的确定 .133.3 扩压段 .153.4 拐角及其拐角导流片 .173.5 迴流段 .183.6 稳定段及整流装置 .193.7 收缩段 .203.8 风洞能量比、电机功率及风扇的确定 .203.9 风洞结构设计校核 .253.10 本章小结 .26第 4 章 计算机仿真风洞模型建立 .274.1 概述 .274.2 各部件建模 .274.3 模型总装图 .384.4 本章小结 .39第 5 章 结 论 .40参考文献 .41致 谢 .432第 1 章 概 述1.1 研究目的及意义汽车作为人类交通工具，它的出现和发展给人类社会带来了无可估量的经济效益和社会效益。伴随着汽车日益走向成熟，汽车产品的开发、设计生产等相关领域的发展也日臻完善，并不断推陈出新，而这一切都与汽车的实验研究密不可分。随着汽车工业的发展，中国汽车工业走自主研发设计之路，迫切需要建立起自己的汽车风洞实验室，掌握和发展自己的汽车风洞实验技术。这样既可以节约开发成本，又可以快速完成风洞技术的发展和积累。同时也可以促进我国汽车空气动力学的研究。为人类、为社会、为中国汽车工业自主研发设计作贡献在当前形势下，国家提出了“节能减排”的政策，号召大力开展推动提高能源利用效率的科技创新。对于交通工具来说，改善汽车等交通工具的空气动力学特性，将是降低汽车燃油消耗，节省能源的重要方式。进行汽车研究，汽车风洞是必不可少的试验设备。汽车风洞建设对汽车空气动力学发展意义重大，没有汽车风洞，既不可能很好地设计出最优的汽车，也不能很好推动整个国家的汽车工业向前发展因此，此次研究就是为了设计模拟汽车风洞实验室设计，以最少的费用，最优化的方法对汽车风洞实验室设计。这主要从两方面考虑：一是经济角度出发；二是社会角度出发。首先从经济角度出发：达到节约成本，用最简单的方法去做最复杂的实验。降低了昂贵的费用。为企业创造了更好地经济效益。同时也促进了老百姓的买车能力。为整个社会经济腾飞作贡献。其次从社会角度出发：为了满足行业的需要、为了汽车工业的发展、为了科学研究技术作贡献。1.2 国内外研究现状1、 国外研究国外，汽车风洞建设较早。1939 年，德国的斯图加特大学建立了第一座全尺寸汽车空气动力学试验的风洞。它的最高速度高达 270km/h，可以进行高速赛车空气动力学的研究。随后，不少汽车企业和研究机构陆续开始建设汽车风洞。近年来，不断有新的专业汽车风洞落成，如 Audi 汽车公司风洞。汽车风洞建设初期，大量借鉴了航空空气动力学的研究经验和理论。航空空气动力学试验规定风洞试验的阻塞比（Blockage ratio）： =A/AN。其中，A 是试验模型3的正投影面积，AN 是风洞的喷口截面面积。虽然航空风洞规定风洞试验时, 要小于 0.05，但是现在的汽车风洞阻塞比已经越来越大，甚至有阻塞比达到 0.2 左右的汽车风洞。为了使汽车风洞试验结果更加精确，国外陆续有专业的汽车风洞装备地面效应模拟设备。现在几乎所有的汽车风洞都引入地面效应模拟设备，特别是移动带地面效应模拟系统。汽车风洞的建设，带来了汽车风洞试验技术的变革和创新。为了适应汽车气动噪声的研究，大量的汽车风洞经过改进以便能进行气动噪声试验，部分新建的汽车风洞直接就定位建设低噪声的汽车风洞。近年来，随着汽车风洞试验技术的提高，汽车风洞的试验设备也不断提高。这标志世界汽车研究又进入一个崭新的阶段。2、国内研究目前，我国汽车风洞建设较晚。2002 年，吉林大学汽车风洞开工建设。2005 年，同济大学上海地面交通工具风洞中心开工建设。现在，两座风洞的建设完成，标志着中国汽车研究进入一个新的阶段。在国内，虽然建设了国内专业的汽车风洞，但是在汽车风洞实验技术上还存在很多不足，国内还不能提供准确可靠的实验方法，制约了汽车技术的提升，不利于我国汽车工业的发展。为了我国汽车工业更好地发展，就必须对国内的汽车风洞实验设备进行充分掌握，改进试验设备，完善试验技术，提高试验精度。1.3 本课题设计研究内容、研究技术路线1、本课题设计研究内容：1）进行 1:5 小型车模拟风洞实验室平面布局设计；2）进行风机选择和校核，前后稳速仓栅设计，测试仓设计，测试台设计，环状风道设计，P 型引风口设计，台架支撑结构设计；3）根据设计系统进行校核；4）绘制设计系统总图和上述部分的结构装配图、零件图。2、研究技术路数：4N 各环节技术的校核Y总体校核 NY图 1.1 技术路线图调查研究、收集资料总体布局设计各环节布局、设计总体修订研究成果5第 2 章 汽车风洞设计研究基础2.1 汽车风洞实验的目的汽车风洞实验的目的在于得到准确的反映汽车行驶状态下的空气动力特性数据。汽车风洞实验研究下述几方面问题：（1）研究汽车空气动力特性，包括汽车的气动阻力特性和操纵稳定性等，即通过风洞实验研究汽车的流场作用在汽车上的力和力矩。（2）通过汽车表面的压力分布与流场性能的分析，研究汽车各部件的流场。如雨水的流动路径、污垢附着的作用原理、风噪声、挡风玻璃上的作用力等。（3）发动机冷却气流的进气和排气特性。（4）驾驶室内的通风、取暖及噪声等特性。2.2 汽车风洞实验的类型及设备2.2.1 汽车实验风洞汽车风洞是进行汽车空气动力学实验的主要设备，它实际是一个按照一定要求建造的管道，并利用动力装置等设备在管道中产生可以调节的气流，使风洞试验段能模拟或基本模拟大气流场的状态，以供汽车进行空气动力学实验的研究。目前世界上的汽车实验风洞很多，按照试验段气流循环形式来分，可以分为回流风洞和直流风洞两种。图 2.1 为回流型风洞，回流型风洞的特点是通过试验段的气流能经循环系统在返回到试验段，能回收气流的能量，电机的功率小，并且能保持恒定的空气温度和湿度，缺点是构造复杂，设备大，成本高。(A) 6（B）（C）(D)图 2.1 回流型风洞图 2.2 为直流型风洞。其特点是把通过试验段的气流排除在风洞外部。该风洞设备简单，成本低，缺点电机功率大，空气温度难以恒定，流场品质易受外界的干扰。直流型风洞又分为吸入式和吹出式，前者的风机在试验段下游的风洞中，后者的风机设置在试验段上游的风洞中。（A）（B）图 2.2 直流型风洞7按照试验段的类型分为开式风洞、闭式风洞及半开式风洞三种。图 2.3 所示。（A）（B）（C） 图 2.3 风洞试验段形式 A）开式 B)闭式 C)半开式按照试验段尺寸分类，可分为试验段尺寸几十毫米的微型低速风洞，试验段尺寸为 11.5m 的小型低速风洞，试验段尺寸为 2 4m 的中型低速风洞，试验段尺寸8m 以上的大型低速风洞。2.2.2 汽车风洞测量设备（1）气动力天平气动力天平是汽车风洞实验时用来测量模型或汽车的空气动力和力矩的测试仪器。（2）气动力天平的选择原则1）根据需要测量的模型或实车气动力和力矩数目选择相应的气动力天平。2）根据需要测量的模型或实车气动力和力矩的大小选择相应测量的范围和量程的气动力天平。3）要有良好的线性关系，即气动力或力矩的读数随外载荷的变化关系接近或呈线性关系。4）选择受外界干扰小的气动力天平。5）选用灵敏度高、强度和刚度的天平。6）选择精度、准确度较高的气动力天平。（3）气流参数测量仪器1）压强测量仪器8压强测量仪器主要是压强计、测压传感器及压强传导装置。常用的压强计是液压柱式压强计，有 U 型管压强计、单管压强计、斜管微压计及多管压强计等。这些压强计大多数是以已知的参考压强作为比较对象进行测量的，参考压强多为大气压强。目前较多的测压传感器有应变式、压阻式、电容式、电感式及压电式等。压强传递装置主要由压强传递导管和压强扫描阀组成。2）压强测量 车身表面静压测量 通常在模型表面上沿其法向开小孔，以测量局部静压强。测压小孔直径 d 应在 0.52mm 范围内，h/d 2，测压孔轴线应尽量垂直壁面，孔内壁光滑，孔口无毛刺，表面五凹坑或凸起。 气流静压测量 在气流场中某一点处放置一静压管，就可以测出该点的静压强。实验前，必须对静压管都进行校准。 气流总压测量 在流场中某一点处放置总压强管，就可以测出气流在该点处的总压强。（4）温度测量仪器由于雷诺数随温度变化的幅度很大，所以每次实验都要测量并记录风洞的温度。
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号