汽车风洞高品质流场气动设计方法

汽车风洞的高品质流场是指试验段速度稳定且均匀、轴向静压梯度低、湍流度低、背景噪声低以及无低频颤振且低频压力脉动低。本文围绕汽车风洞3/4开口试验段气动构型特点,结合理论分析、数值仿真和工程估算,将决定汽车风洞高品质流场的洞体气动轮廓、试验段喷口与收集口匹配关系、湍流度控制措施、背景噪声控制措施以及低频压力脉动控制方法等要素做了初步分析,研究表明:1) 气动轮廓决定着流场均匀性和气流偏角;2) 试验段喷口和收集口匹配关系决定着轴向静压梯度;3) 收缩段的收缩比、稳定段整流、拐角段整流、风扇段整流、洞壁粗糙元及洞体部段阶差决定着湍流度;4) 轴流风扇、拐角导流片、消声室决定着背景噪声;5) 喷口剪切层涡脱频率与风洞及驻室的声振频率决定着低频压力脉动。本文给出了汽车风洞高品质流场气动设计的基本流程与技术路线,初步形成了一套工程设计方法。