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中汽中心工程院技術(shù)快報(bào)|風(fēng)洞新技術(shù)之低風(fēng)阻數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)
基于天津市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及中汽中心指南課題，針對(duì)風(fēng)洞先進(jìn)測(cè)試技術(shù)及數(shù)字風(fēng)洞技術(shù)開(kāi)展了大量研究和實(shí)踐，中汽中心工程院風(fēng)洞開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)取得了一些階段性成果。近期我們將分為四期進(jìn)行分享：雨水管理、環(huán)境風(fēng)洞數(shù)字孿生技術(shù)、實(shí)際道路車身姿態(tài)風(fēng)洞測(cè)試、低風(fēng)阻數(shù)字開(kāi)發(fā)技術(shù)。
今天向您介紹的是：低風(fēng)阻數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)
低風(fēng)阻數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)
主要功能：搭建目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字開(kāi)發(fā)平臺(tái)，將空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)與汽車造型設(shè)計(jì)相融合，揭示車身流場(chǎng)對(duì)汽車風(fēng)阻的影響機(jī)理和規(guī)律，利用基于大數(shù)據(jù)的人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)風(fēng)阻智能預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)以人為主的研發(fā)模式向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研發(fā)模式的轉(zhuǎn)變，形成低風(fēng)阻開(kāi)發(fā)新數(shù)字化解決方案。
圖1 超低風(fēng)阻數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)方案
解決問(wèn)題：
（1）汽車行業(yè)對(duì)于超低風(fēng)阻的極致要求。雙碳目標(biāo)背景之下，汽車低風(fēng)阻技術(shù)成為迎接節(jié)能減排新挑戰(zhàn)的重要手段。以三廂轎車為例，量產(chǎn)車風(fēng)阻系數(shù)最低已達(dá)到0.21的水平，并在不斷追求更低的風(fēng)阻系數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)越來(lái)越極致的風(fēng)阻系數(shù)目標(biāo)，每降低1count（相當(dāng)于千分之一風(fēng)阻系數(shù)貢獻(xiàn)量）都需要工程師進(jìn)行大量的分析驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)風(fēng)阻數(shù)字化開(kāi)發(fā)是解決汽車風(fēng)阻高度非線性尋優(yōu)問(wèn)題的關(guān)鍵。
（2）缺少快速高效風(fēng)阻預(yù)測(cè)手段。目前風(fēng)阻開(kāi)發(fā)主要依賴傳統(tǒng)CFD仿真和風(fēng)洞試驗(yàn)的方法，難以滿足造型設(shè)計(jì)階段快速反饋的要求。數(shù)字化手段可有效解決這一難題。
圖2 低風(fēng)阻數(shù)字開(kāi)發(fā)平臺(tái)應(yīng)用
低風(fēng)阻數(shù)字化開(kāi)發(fā)技術(shù)已取得階段性成果，該應(yīng)用場(chǎng)景獲“2021年企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型場(chǎng)景”，目前已完成空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值風(fēng)洞建模與仿真試驗(yàn)對(duì)標(biāo)，仿真誤差1%~3%，搭建空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，目前正在向行業(yè)征集合作伙伴，計(jì)劃2022年底上線試運(yùn)行。
圖3 空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值風(fēng)洞
技術(shù)亮點(diǎn)——
1風(fēng)洞與傳統(tǒng)仿真方法結(jié)合 - 基于數(shù)值風(fēng)洞的高精度仿真方法，有效提高仿真精度和仿真與試驗(yàn)的一致性；
2空氣動(dòng)力學(xué)理論與工程實(shí)踐結(jié)合 - 低風(fēng)阻設(shè)計(jì)和流動(dòng)控制技術(shù)，為降風(fēng)阻設(shè)計(jì)提供更為充分的理論與實(shí)踐支撐；
3空氣動(dòng)力學(xué)性能開(kāi)發(fā)與大數(shù)據(jù)+人工智能深度融合 - 搭建超低風(fēng)阻數(shù)字開(kāi)發(fā)平臺(tái)，形成全新低風(fēng)阻開(kāi)發(fā)數(shù)字化解決方案。
圖4 2021年企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型場(chǎng)景證書(shū)
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