汽車環(huán)境風(fēng)洞能夠真實地復(fù)現(xiàn)車輛在道路上行駛的環(huán)境條件，能夠根據(jù)開發(fā)工作的需要隨時模擬試驗所需的溫度、濕度、光照強度、道路阻力、降雨、降雪等環(huán)境條件，真正實現(xiàn)不受季節(jié)和地域的限制。環(huán)境風(fēng)洞可以高重復(fù)性模擬用戶工況場景，能夠復(fù)現(xiàn)車輛在使用中的常發(fā)問題，助力研發(fā)人員進行診斷分析及性能提升。

環(huán)境風(fēng)洞試驗室的流場、溫度場品質(zhì)對車輛的空調(diào)測試、熱性能測試結(jié)果有重要影響，也是保證測試結(jié)果準確性的基礎(chǔ)。環(huán)境風(fēng)洞試驗室優(yōu)于普通環(huán)境艙的關(guān)鍵在于其更接近實際道路的氣動特性，本文將對各類關(guān)鍵指標進行介紹。

主要指標一：環(huán)境參數(shù)

①溫度范圍：-40℃～60℃

溫度均勻性：≤±0.5℃(在基準平面下，不同風(fēng)速條件，小噴口/大噴口下均滿足上述指標；環(huán)境艙均勻性參數(shù)通常在±2℃左右)

圖1 小噴口下溫度分布云圖

圖2 大噴口下溫度分布云圖

溫度穩(wěn)定性：≤±0.5℃（動態(tài)工況條件如WLTC測試，溫度最大偏差不超過±1℃)

升降溫速率：≥1.5℃/min（因采用電加熱及高效雙螺桿壓縮機組成的溫控系統(tǒng)，可實現(xiàn)快速變溫，提升試驗效率，縮短試驗時間）

②濕度范圍：5%～95%

濕度均勻性：≤±3%

濕度穩(wěn)定性：≤±3%

加濕和除濕速率：≥2%/min（20%～80%@35℃）

主要指標二：空氣動力學(xué)參數(shù)

風(fēng)速控制精度：≤±0.5km/h

氣流均勻性：dU/U=0.22%@120km/h（測量范圍X=1m；Y=±1.2m，布點間隔0.3m；Z=0.2m～2m，布點間隔0.2m）

圖3 風(fēng)速設(shè)定值為120kph時的分布云圖

邊界層位移厚度：中汽中心CWT配置有主動式邊界層抽吸系統(tǒng)，通過這套系統(tǒng)對邊界層氣流進行處理；我們分別在4個位置，X軸方向流場下游1m處，風(fēng)速35km/h（通常低風(fēng)速條件下邊界層厚度達到最大值）條件下，進行測量，得到如下結(jié)果：

軸向靜壓梯度dCp=0.001m-1

圖4 分別在100km/h、140km/h、200km/h風(fēng)速下測量的軸向靜壓梯度

湍流度：分別在80km/h和180km/h兩個典型風(fēng)速下，采用常溫?zé)峋€風(fēng)速探針對湍流強度進行測量，得到測量結(jié)果如下：Iu,v,w=0.266%@80km/h Iu,v,w=0.212%@180km/h。

圖5 80kph和180kph風(fēng)速下的湍流度分布云圖

圖5.1 80kph風(fēng)速下湍流度測量結(jié)果

圖5.2 180kph風(fēng)速下湍流度測量結(jié)果

氣流偏角：風(fēng)速120km/h小噴口條件下，實測得到俯仰角為0.39 、橫偏角為0.44

圖6 小噴口下，風(fēng)速120km/h時的標定

針對不同風(fēng)速條件下，對比環(huán)境風(fēng)洞實驗室和道路的風(fēng)速偏差，總體結(jié)果偏差均在±4km/h以內(nèi)，具體結(jié)果見下圖：

圖7 環(huán)境風(fēng)洞實驗室和道路風(fēng)速偏差對比分析

中汽中心環(huán)境風(fēng)洞試驗室各項氣動指標均為行業(yè)領(lǐng)先水平，主要歸功于專業(yè)的氣動設(shè)計、良好的施工工藝和高性能設(shè)備等。

特色應(yīng)用：

自定義升降溫速率，如某試驗工況要求在規(guī)定時間內(nèi)，從一個溫度點升/降至另一個溫度點來復(fù)現(xiàn)路試場景，中汽中心CWT可以同步設(shè)定溫度，車速，坡度等多個維度參數(shù)隨時間的變化曲線，實現(xiàn)真實山路典型用戶工況模擬；

具備低溫控濕能力，-7℃時相對濕度可達80%以上，WLTC動態(tài)工況濕度偏差值在±5%以內(nèi)，滿足純電動汽車輛熱泵空調(diào)低溫室外換熱器結(jié)霜等測試要求；

不同被測物的風(fēng)壓試驗，良好的流場品質(zhì)可復(fù)現(xiàn)室外真實環(huán)境條件，保證了測試的準確性，同時也可自定義風(fēng)速變化速率；

中汽中心風(fēng)洞實驗室于2020年正式投入使用，包含氣動聲學(xué)風(fēng)洞、環(huán)境風(fēng)洞、環(huán)境艙、空調(diào)假人、模型制作及評審等相關(guān)設(shè)施，重點開展風(fēng)洞先進測試技術(shù)、數(shù)字風(fēng)洞技術(shù)、流熱一體節(jié)能技術(shù)研究及應(yīng)用，為空氣動力學(xué)、熱管理、能量管理、水管理性能研發(fā)提供整體化解決方案。搭建行業(yè)交流平臺，開展共性技術(shù)研究、標準制定、人才培養(yǎng)等工作，爭創(chuàng)國家工程技術(shù)中心，持續(xù)推動行業(yè)技術(shù)進步。