日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機(jī)站
  • 小程序

    汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

  • 公眾號(hào)

    • 汽車(chē)測(cè)試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車(chē)測(cè)試

汽車(chē)雨水管理

2019-09-06 23:09:14·  來(lái)源：中汽中心空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室  
　
隨著汽車(chē)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，人們追求的不僅僅是廉價(jià)的代步工具，對(duì)汽車(chē)各項(xiàng)性能也提出了更高的要求。首先考慮的便是汽車(chē)的安全性能。在行車(chē)過(guò)程中，駕駛?cè)艘曈X(jué)能力的
 隨著汽車(chē)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，人們追求的不僅僅是廉價(jià)的代步工具，對(duì)汽車(chē)各項(xiàng)性能也提出了更高的要求。首先考慮的便是汽車(chē)的安全性能。在行車(chē)過(guò)程中，駕駛?cè)艘曈X(jué)能力的高低直接關(guān)系到駕駛行為，對(duì)行車(chē)安全起到?jīng)Q定性作用。
 
在雨天或者惡劣天氣行駛時(shí)，駕駛員視野受限，視野敏感度下降。據(jù)各保險(xiǎn)公司統(tǒng)計(jì)的事故率來(lái)看，在雨天等惡劣天氣時(shí)，汽車(chē)事故率要比平時(shí)高5倍之多，其中一個(gè)重要原因就是雨水在車(chē)窗上形成一層水膜，使得駕駛員視野范圍受限，視野清晰度下降，從而對(duì)安全駕駛形成重大隱患。
 
目前雨水管理策略的研究主要集中在前風(fēng)窗雨刷機(jī)構(gòu)上，目的是更快更好的將前風(fēng)窗上的水膜進(jìn)行破壞，恢復(fù)視野清晰度。前風(fēng)擋的水膜分布在雨刷刮刷的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)作用下，通常可以滿足駕駛員視野正常需求；而汽車(chē)側(cè)窗沒(méi)有任何附加的清掃設(shè)備，其表面的水膜積累與分布往往處于不可控狀態(tài)。然而在實(shí)際行車(chē)過(guò)程中，駕駛員需要透過(guò)側(cè)窗觀測(cè)后視鏡及周?chē)缆方煌顩r，因此側(cè)窗的視野清晰度對(duì)行車(chē)安全性也具有重要影響——例如前風(fēng)擋積累的雨水經(jīng)過(guò)雨刷掃掠作用的聚集在A柱附近，可能越過(guò)A柱在側(cè)窗上匯聚成多條“水流”，也就是A柱溢流現(xiàn)象；再如雨刷濺起的水滴可能隨A柱擾流卷入側(cè)窗，三角蓋板、后視鏡外殼等積累的液膜經(jīng)過(guò)二次破碎與剝離，形成微小的液滴打到側(cè)窗與后視鏡上。這些點(diǎn)狀、片狀、溪流狀的液膜都會(huì)行程側(cè)窗污染，液體層折射光線，從而降低透過(guò)窗戶和鏡子的可見(jiàn)度，給駕駛員帶來(lái)視野阻礙。特別是在夜間行駛時(shí)，由液膜漫反射造成的眩光更為嚴(yán)重。
 
圖1 A柱溢流現(xiàn)象[1]
圖2 側(cè)窗與后視鏡炫光
圖3 加裝雨眉與后視鏡加熱方法
 
據(jù)研究表明，側(cè)窗上的水流有將近70%來(lái)源于雨刮濺起的水流，怎樣使到達(dá)側(cè)窗的液體最少？最直接的想法是“設(shè)置路障”，也就是通過(guò)增加A柱與前風(fēng)擋之間的段差、排水溝等，利用物理手段阻擋水流流向側(cè)窗。然而這類方法往往帶來(lái)其他負(fù)面影響，比如增加風(fēng)阻，特別是會(huì)對(duì)風(fēng)噪帶來(lái)嚴(yán)重的惡化。研究人員發(fā)現(xiàn)，在行駛過(guò)程中，液滴與水膜的運(yùn)動(dòng)軌跡受到自身慣性力、重力、車(chē)體表面摩擦力、整車(chē)外流場(chǎng)環(huán)境的影響，且車(chē)體表面摩擦力又是由外流場(chǎng)決定的，因此要控制雨水運(yùn)動(dòng)軌跡，就要從汽車(chē)外流場(chǎng)入手。通過(guò)引導(dǎo)氣流方向與相對(duì)速度，可以影響液滴路徑，控制水流運(yùn)動(dòng)軌跡。此外，即使有雨水不可避免地到達(dá)側(cè)窗，也要盡量繞開(kāi)對(duì)視野影響最大的主視野區(qū)，使水流從車(chē)窗上方和后方流走，從而減少其對(duì)駕駛員視野的阻擋，最大程度地提高雨天駕駛安全性。
 
從上世紀(jì)60年代開(kāi)始，國(guó)外主機(jī)廠已經(jīng)開(kāi)始著手大量試驗(yàn)來(lái)解決這一問(wèn)題，經(jīng)過(guò)了數(shù)百小時(shí)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)形成豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，可以保證兼顧風(fēng)阻、風(fēng)噪與雨水管理性能。在90年代，多相流仿真技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用于該領(lǐng)域，為雨水管理提前研發(fā)提供了可能。如今，世界主流主機(jī)廠已經(jīng)具備集仿真、路試、風(fēng)洞試驗(yàn)為一體的雨水管理性能開(kāi)發(fā)技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，汽車(chē)外流場(chǎng)控制在近十年才被納入汽車(chē)性能開(kāi)發(fā)范疇，雨水管理概念也是近兩年才進(jìn)入大眾視野，加之試驗(yàn)資源極為匱乏，對(duì)我國(guó)自主品牌汽車(chē)的雨水管理性能開(kāi)發(fā)提出了極大的挑戰(zhàn)。

雨水污染來(lái)源
 
側(cè)窗上的雨水污染來(lái)源通常有二：一是A柱溢流，二是從亂流中卷入的液滴。A柱溢流往往是成股的水流或成片的水流其運(yùn)動(dòng)受到動(dòng)量、重力、表面摩擦力、空氣施加的剪切應(yīng)力共同作用；液滴卷入往往成點(diǎn)狀到片狀的分布，其卷入程度與分布位置受A柱與后視鏡附近的擾流影響。想要減少這兩方面的污染，就要從A柱、三角蓋板、后視鏡幾何入手, 其中A柱傾斜角、A柱前端段差、A柱伸入量、密封條設(shè)定、后視鏡座上下寬幅、后視鏡截面形狀、后視鏡托安裝位置等都是影響側(cè)窗雨水污染的幾何因素。
圖4 影響側(cè)窗雨水污染的造型因素
下圖比較了四種A柱和后視鏡造型，一個(gè)基本的判定準(zhǔn)則是：A柱與前風(fēng)擋之間過(guò)渡越光滑越差，后視鏡基座安裝在車(chē)門(mén)本體上要優(yōu)于安裝在三角蓋板。當(dāng)然除了基本準(zhǔn)則之外，還有諸多細(xì)節(jié)需要考慮。
研究手段：仿真+風(fēng)洞+路試
隨著硬件條件的提高與兩相流仿真技術(shù)的發(fā)展，車(chē)體表面雨水仿真在上世紀(jì)90年代被引入整車(chē)雨水管理。按照雨水污染過(guò)程，對(duì)該領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響的理論研究?jī)?nèi)容包括[2]：
  • 幾何體附近的多相流流場(chǎng)（如湍流、相位耦合、分散相的特性）；
  • 液滴與壁面的撞擊效應(yīng)；
  • 液體由滴狀轉(zhuǎn)化為薄膜的過(guò)程；
  • 液膜沿壁面運(yùn)動(dòng)過(guò)程；
  • 液膜從壁面的剝離過(guò)程；
  • 二次液滴行程與二次夾帶行為。

然而，雨水污染過(guò)程不僅涉及近壁面流場(chǎng)的精確模擬，還涉及多個(gè)模型的轉(zhuǎn)化，是十分復(fù)雜的湍流行為，往往不能完全復(fù)現(xiàn)，且越是精細(xì)的模型耗費(fèi)資源也越多，在工程應(yīng)用中有一定局限。在仿真被應(yīng)用與雨水管理之前，試驗(yàn)是獲得汽車(chē)外流體流動(dòng)特性的與優(yōu)化的唯一手段。即使是在仿真技術(shù)被應(yīng)用于該領(lǐng)域的今天，試驗(yàn)是必不可少的對(duì)仿真結(jié)果的檢測(cè)，也是水管理性能的最后把關(guān)。
道路試驗(yàn)成本較低。然而道路試驗(yàn)駕駛條件處于不可控狀態(tài)，而且無(wú)法在道路測(cè)量與液膜相關(guān)的細(xì)節(jié)，難以進(jìn)行量化。因此在條件允許的情況下，汽車(chē)制造商盡可能用全尺寸風(fēng)洞進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，道路試驗(yàn)僅用于最后驗(yàn)收階段對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果的佐證。在風(fēng)洞試驗(yàn)方面，雨水管理的復(fù)現(xiàn)條件比風(fēng)阻的測(cè)量更為苛刻，對(duì)風(fēng)洞某幾項(xiàng)指標(biāo)要求較高，一般風(fēng)洞難以滿足，所以往往需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)果加以修正。
 
在今后推送中，將對(duì)雨水管理仿真手段與實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行詳細(xì)介紹。
 
參考文獻(xiàn)：
[1] Advances inModelling A-Pillar Water Overflow
[2]Practice ofvehicle soiling investigations: A review
編校：中汽中心空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 
分享到：
 
反對(duì) 0 舉報(bào) 0 收藏 0 評(píng)論 0
滬ICP備11026917號(hào)-25