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－2020汽车整车空气动力学风洞试验气动力风洞试验方法Fullscaleautomotiveaerodynamicwindtunneltest—ThemethodofautomotiveaerodynamicperformancetestDraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials2020-08-07发布2020-08-07实施中国汽车工程学会发布学兔兔—2020I目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14气动风洞要求......................................................................55试验基本测试流程与方法............................................................55.1车辆检查......................................................................55.2车轮运转要求..................................................................55.3车辆安装......................................................................65.4车辆姿态调整..................................................................75.5运行调试......................................................................85.6风洞设置......................................................................85.7测试与工况....................................................................86测试数据有效性评估................................................................97试验报告.........................................................................10附录A（规范性附录）气动风洞性能及测试设备要求.....................................11附录B（规范性附录）算术平均偏差计算方法.........................................13附录C（资料性附录）气动力试验报告参考样本.........................................14学兔兔—2020II前言本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国汽车工程学会汽车空气动力学分会提出。本标准起草单位：同济大学、泛亚汽车技术中心有限公司、上汽大众汽车有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、清华大学、一汽大众汽车有限公司、广汽集团汽车工程研究院、吉林大学、东风汽车集团有限公司技术中心、华晨汽车工程研究院，湖南工业大学、中国汽车技术研究中心有限公司。本标准主要起草人：陈力、杨志刚、陈羽、詹佳、尹章顺、靳晶、姜祖啸、吴海波、王庆洋、朱习加、徐胜金、王保华、肖凌、胡兴军、王靖宇、黄祚华、郭祥麟、张勇、高岳。本标准于2020年首次发布。学兔兔—20201汽车整车空气动力学风洞试验气动力风洞试验方法1范围本标准规定了整车气动力风洞试验对流场品质、测试装备及仪器的要求，推荐了进行气动力试验的标准工况以及测试方法和流程，给出了测试数据有效性的评价方法，所得结果可作为整车空气动力学性能评估及优化设计的依据。本标准适用于实车整车，即七座（含七座）以下乘用车及轻型皮卡，也适用于对应尺寸的车辆模型（油泥模型、硬质模型等），重量和尺寸根据风洞规模和测试能力而定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3730.2—1996道路车辆质量词汇和代码GB/T19234—2003乘用车尺寸代码JJF1059—1999测量不确定度评定与表示T/CSAE111—2019乘用车空气动力学性能术语3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1汽车空气动力学风洞automotiveaerodynamicwindtunnel一种模拟汽车道路行驶过程中，受气流作用的试验装置。通过该装置配备的各测量系统可以测量汽车气动力和气动力矩、局部流场显示、特征点或特征区域的压力等。在整车开发过程中，用于阶段性气动性能检验、优化，并最终验证汽车空气动力学性能水平。3.1.1整车风洞full-scaleautomotivewindtunnel一种可以进行真实车辆或1:1汽车模型试验的风洞。3.1.2汽车空气动力学风洞坐标系automotiveaerodynamicwindtunnelcoordinatesystem在汽车空气动力学风洞中，其坐标原点位于转盘中心，坐标系符合右手定则，见图1。学兔兔—20202图1汽车空气动力学风洞坐标系3.2风洞流场品质airflowqualityofwindtunnel表征风洞试验段流场稳定性和均匀性的评价指标，包括但不限于湍流度，速度分布，压力分布等参数。3.2.1气流稳定性airflowstability气流的动压或速度随时间脉动的情况，用η表示。3.2.2速度均匀性velocityuniformity在试验段模型区内气流速度的空间分布的均匀性，用表示。3.2.3气流偏角airflowangle在试验段模型区各个截面内任何一点的气流方向与风洞轴线之间的夹角，俯仰方向用表示，偏航方向用表示，单位：度，o。3.2.4湍流度turbulenceintensity度量气流脉动程度的一个标准，通常用脉动速度均方根和与时均速度之比来表示脉动的大小，用Tu表示。3.2.5边界层boundarylayer黏性流体流经固体壁面时，在壁面形成的流速梯度明显的流动薄层。学兔兔—202033.2.6边界层厚度boundarylayerthickness流体与固体壁面之间因流体粘性力引起的贴附于固体壁面的流体薄层，以0～99%来流速度界定的法向厚度作为边界层的厚度，单位：米，m。3.2.7动压修正系数dynamicpressurecorrectioncoefficient风洞中用于修正喷口动压而得到试验车辆或模型前端参考动压值的系数，参考位置距喷口出口中截面X方向上，距离喷口出口截面1.5m，距离地面1m处，也称落差系数，用符号K表示。3.2.8喷口法nozzlemethod用于监测风洞喷口出口风速的一种测量方法，通常选取风洞稳流段内壁面处静压与喷口出口平直段内壁面处静压之差，作为喷口出口参考压力。3.2.9驻室法plenummethod用于监测风洞喷口出口风速的一种方法，通常选取风洞稳流段内壁面处静压与驻室无风区内静压之差，作为喷口出口参考压力。3.2.10轴向静压梯度longitudinalstaticpressuregradient风洞试验段X方向中心线上模型区试验有效长度内的静压梯度，以表征风洞沿X方向的水平浮力大小。3.3风洞环境参数windtunnelatmosphereparameters风洞试验段内的环境参数，包括大气压、温度、湿度。3.3.1大气压atmosphericpressure大气由干空气和水蒸气组成，相对应的干空气压力与水蒸气压力之和为大气压力，符号为：Patm。单位：帕斯卡，Pa。3.3.2试验段温度temperatureoftestsection通常指3/4开口回流式风洞试验段流场内的温度TS，单位：摄氏度，℃。学兔兔—202043.3.3相对湿度relativehumidity表示湿空气的水蒸气压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比，符号为，单位：%。3.3.4空气密度airdensity单位体积内空气的质量，符号，单位：kg/m3，气动力测量试验采用风洞试验段内的气流密度，。3.4车辆空气动力学性能参数automotiveaerodynamicparameters表征车辆空气动力学性能，包括车辆的气动力、气动力力矩及对应的气动系数，详见T/CSAE111—2019。3.5风洞设备及系统windtunnelequipmentandsystem通常指风洞测量装置及其他辅助设备系统。3.5.1六分量气动天平aerodynamicsix-componentbalance用于测量气流作用在车辆或模型上的力和力矩的测量设备，包括X、Y、Z三个方向的气动力及相关力矩。3.5.2转盘turntable用于模拟车辆或模型的转向或横摆角度的装置。3.5.3车轮转动单元wheelrotatingunit用于车辆车轮的滚动模拟的装置，缩写WRU，也称车轮驱动单元，（wheeldrivingunit，WDU）。3.5.4移动路面系统rollingroadsystem用于模拟地面移动，缩写RRS，汽车空气动力学风洞中也称中央移动带（centerbelt，CB）。学兔兔—202053.5.5车辆限位装置rockerpanelrestraint用于风洞试验车辆或模型的限位与固定，其结构与风洞六分量天平的测量平台相连，也是力的传递装置之一。4气动风洞要求本标准根据气动力试验的基本要求，规定了气动风洞的流场品质要求及主要测试设备功能及性能要求，见附录A。5试验基本测试流程与方法5.1车辆检查5.1.1车辆清洁试验车辆在进入风洞前，确保整车整洁干净，包括车身、发动机舱、底盘、轮胎及其它装饰件等，对于模型车辆，需要检查发动机舱内、底盘护板上等是否有油泥、塑料碎片、粉尘、泡沫等残留物品，确保起风前清除干净。5.1.2车辆外观检查要求车辆外观完好，没有异常凹凸、磨损、