风洞到底是什么呢

今年各大摩托车厂家就风洞测试这项命题展开了深入探讨,从凯越321RR首次宣传风洞测试起,国内大排量仿赛不吹吹风仿佛就显得跟不上节奏,厂家在风洞测试上也开始内卷,从简单测试,再到专业测试,如今无极已经把风洞测试做到了现阶段国产车的极致。但是对于风洞测试的具体内容和意义不少摩友还是觉得一脸懵逼,今天咱们就简单了解一下风洞、风洞测试、以及其背后的意义。一、风洞是什么?简单来说风洞就是一个可以帮助工程师直观了解风的东西,自然界的风不仅看不见、摸不着,而且大小也无法控制,没准是今天微风和煦,明天它就抽你耳光,一切都不可量化控制,而风洞的意义就是把风变成一个可观、可控的形态,确保在实验过程中,风的状态一定是切合实验所需的这么一个装置,叫做风洞。无论这个装置多么大、多么昂贵与复杂,它的最终目的都是为了确保下图红圈内(实验区)的风是可控的,对于风洞我们了解这么多就行。二、风洞测试是什么?风洞测试就是把某个我们需要了解到其空气动力学参数的物品,比如摩托车,放到上图的红圈中,经过科学严谨的计算,最终得出一些专业数值,其中最容易理解的一个名词叫“风阻系数”,顾名思义,这个数值越大,则说明该物体所受的空气阻力越大;数值越小,则说明受到的空气阻力越小。(这方面我说的并不全面或科学,欢迎指正科普)常见的风阻值有以下几种:1、常见的垂直平面,其风阻系数约为1.0;2、一般家用汽车的风阻值为0.28~0.4;3、雨滴的风阻值为0.05左右。为了直观地了解气流对于测试物体的关系,风洞测试一般会辅以下列空气流动可视化处理方法:1、烟流法,我们记忆中风洞测试的样子。2、示踪法,顾名思义就是让人能直观看到空气流动,该方法包含丝绒法、升华法等。3、光学方法,使用光学仪器来观察气体流动的方法,比如粒子图像测速法。有了数值,我们便可以针对该物品的外形进行改进,使其在保证功能性与美学的前提下,尽可能地减少风阻系数。三、这玩意儿对我们来说有什么意义?对于摩托车而言,风洞测试的意义主要就是从以下层面提升用户体验,包括但不限于百公里加速、极速、高速稳定性、高速操控性、巡航里程(也就是降低油耗)等方面。摩托车的极速用公式可以表现为,极速=最大驱动力-自负重/空气阻力(理性情况)。想让车跑得快,要么增大驱动力,要么减轻自负重。当前两者无法改动后,如果还想进行提速,那我们只能把目光移到空气阻力上。只要空气阻力能降低,那车辆的高速稳定性、极速、油耗经济性等数据也会自然而然得到提高。首先要明确一点,空气阻力一直都存在,与逆风与否无关,你的行驶速度越快,所遇到的空气阻力也就越强,在逆风时,空气阻力甚至会成倍增长,而一个符合空气动力学外形的设计,可以有效地帮助我们对抗空气阻力,也就是风。车辆外形在定稿之前一般会先进行理论分析与软件分析,这两关过了之后,才是道路实验与风洞测试,所以即便某某车型没有进行过风洞测试,只要在软件分析上做得足够好,那实车出来也不会很差。但是软件层面毕竟不是实战,为了进一步提高车辆性能,大企业还是会进行风洞测试,而且这项测试一定会在车辆定型前完成。当初春风和凯越的风洞测试被人认为是大忽悠,就是因为他们给人的感觉是我先造车,在车辆定型之后,才把车拉去风洞实验室拍照,这两家的风洞测试视频拍的都像广告片一样精致。按理来说,风洞实验应该在车辆外观件尚未定型之前进行,因为车辆外观件都需要开模,而开模需要很高的成本,一旦风洞测试的数据情况不理想,这就意味着模具需要报废重来,十几万元就会因此打了水漂,所以没有人会这么傻。除非风洞测试只是个噱头,本来就是营销用,厂家并不准备根据数据改车。虽然我相信春风和凯越不会做傻事,但凯越的测试确实难以让人信服,因为它没有展示出一个完整的风洞演示过程。直到无极RR525来了。无极在风洞上玩得更狠,为了最大程度获取群众信任,它直接把1:1的油泥模型拉去做测试,这意味着无极的RR525,一定会按照风洞测试后的结果来造车,给大家一个符合测试结果的整车外壳。因为油泥模型就是根据风洞测试的结果进行修改的,而整车包版也会根据油泥来开模制造,全过程无需造假,也不用造假。总结:风洞测试走到这一步对摩友而言一定是一件好事,这意味着企业对造车这件事更加严谨,在实际效果不明以前,我们能评价的也只有厂家的态度,以这方面来看,大家的态度分都是很高的。至于无极RR525这款车到底如何?我们下期再聊。}
「本文来源:中国新闻网」第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京启幕。中新网体育部推出系列栏目《冬奥百问》,旨在普及冬奥知识、解答热点问题、共话冰雪趣闻,帮助大家在北京冬奥赛时拥有更佳的观赛体验。第73期 冬奥百问
体育风洞是用来干什么的?2020年10月25日,国内首座体育综合训练风洞在中车二七国家冰雪运动科训基地正式启用。体育风洞,这个听上去略显陌生名字,你知道它是用来做什么的吗?风洞又称风洞实验室,简而言之是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。风洞实验室最主要的应用,是在航空航天领域。图片来源:央视网视频截图。近年来,利用风洞进行备战训练已经成为了诸多冰雪运动的选择,是提高运动员竞技成绩的重要科技手段之一。在体育领域,风洞可应用于测试运动员的气动数据。根据相对运动原理,用风洞里的风速来模拟运动速度,为运动员开展专项训练提供了一个良好的模拟环境。凭借着风洞测试,跳台滑雪运动员的飞行姿势由平行雪板改为V字形动作。与平行雪板相比,V字形姿势能减少28%的风阻,可以提供更多的升力。此外,在飞行过程中运动员需要依靠手臂摆动控制身体平衡,该项技能的掌握也需要在风洞设备中不断强化。图片来源:央视网视频截图。据航天科技集团十一院三所体育总局体育风洞建设负责人崔春介绍,运动的风速相对较低,体育风洞的设计要正好在运动风速范围之内。据悉,风洞测试主要应用于竞速类体育运动,例如赛跑、赛艇、跳台滑雪等项目。此外在风洞实验室,可以对运动员的服装面料、头盔、雪车等器具进行测试,以找到适合不同运动项目特点、不同材质要求的服装面料和运动器材,帮助运动员更好地减少空气阻力,从而创造更好的运动成绩。图片来源:央视网视频截图。据了解,我国已经建成了包括二七厂科训基地体育综合风洞、涞源跳台滑雪专业风洞在内的体育风洞集群。(刘星晨)}
各类飞行器在研发过程中,需要进行大量模拟飞行实验,但又不可能真的让飞行器频繁上天试飞,于是风洞便应运而生,它相当于在地面人为建造一个“飞行天空”,是研制飞行器必不可少的大型气动实验装置。近日,在位于北京的怀柔科学城,国之重器——JF-22超高速风洞刚刚通过验收。长167米 JF-22可复现约30倍声速飞行条件总台央视记者 帅俊全:这里是空天飞行高温气动全国重点实验室,在我身旁就是刚刚通过验收的JF-22超高速激波风洞,它的全长达到了167米,其各项性能指标可以说是国际领先,也为我们国家的空天往返系统以及超高声速飞行器研制提供了有力支撑。作为研制新一代飞行器的摇篮,JF-22超高速风洞可以复现40至90公里高空、速度最高达每秒10公里、相当于约30倍声速的飞行条件。中国科学院力学研究所研究员、怀柔激波风洞项目负责人 姜宗林:第一个尺度大。我们这个风洞吹出来这个流场有2.5米的直径,一般国外最大直径的话1.5米,这样的话你可以放更大的飞行器。第二个时间长。在马赫10的时候我们达到40个毫秒,比国内国际的同类先进水平大概要有几倍、成倍提高,实验的结果的精度也高了。第三个总温高,总压高,性能高。现在可以做到2500摄氏度到18000摄氏度,而总压的话,我们可以做到100个大气压一直到10000个大气压。所以这个性能的话在世界上没有其它风洞可以比的。总台记者探访JF-22超高速风洞内部 JF-22超高速风洞的研发目标主要是为解决超高速飞行技术的试验研究问题,在项目验收后,科研团队首先展开的就是天地往返飞行技术的研究。JF-22超高速风洞内部长啥样?如何在里面开展试验工作呢?总台央视记者 帅俊全:利用实验的间隙阶段,现在我们要进入到JF-22超高速风洞的内部去看一看,这就是它的实验舱,这里面还是比较宽敞,它的直径达到了4米,可以进行实验的实验模型的最大尺寸能够达到长度8米,而气流的最大速度能达到每秒3至10公里,从而可以进行一系列的空气动力学的超高速实验。中国科学院力学研究所研究员、怀柔激波风洞现场负责人 韩桂来:我们最近正要研究两级或者多级入轨的这样一个飞行器,火箭是垂直起降,将来我们要通过飞行器水平起降,然后飞到比方说30公里到40公里高度,再把第二级释放出来,接着往上飞,形成这样一个接力的模式,叫两级或者多级入轨,所以最近我们也正在准备这样一个相应的分离方案的实验,主要就是来探索下面级跟上面级它产生一个分离的过程。姜宗林:风洞研究的话,我们已经把高超声波分离的概念解决了,从实验的角度,我们非常成功、非常安全解决这个问题了。另外我们还要做不同飞行速度下面那样一个分离,是我们在任意情况下都可以分离,这些情况做完之后,拿到这些数据的话,飞行器设计、飞行实验就非常容易了。风洞是如何工作的?激波风洞有何特点?JF-22超高速风洞,也叫爆轰驱动超高速高焓激波风洞。名字听上去就特别的高大上,作为飞行器的摇篮,风洞究竟是如何工作的?激波风洞又有何特点?来听听专家的解读↓JF-12和JF-22覆盖全部“飞行走廊”实验能力2012年研制成功的JF-12复现风洞,总长265米,成为当时国际最大、整体性能最先进的激波风洞。近日完成验收开始正式运行的JF-22超高速风洞。JF-12复现风洞和JF-22超高速风洞分别是对应领域规模最大、性能最先进的激波风洞,使我国成为高超声速领域唯一具备覆盖全部“飞行走廊”实验能力的国家。未来,这一重要平台将展开哪些重大研发项目?JF-12复现风洞和JF-22超高速风洞可分别实现每秒1.5-3km和每秒3-10km的实验条件,共同构成覆盖马赫数5-25、飞行高度25-90km的气动实验平台。姜宗林:利用马赫数10比如说100多个大气压,40个毫秒的实验时间,我们可以做高超声速发动机试验。我们实验室提出一种新型的发动机,叫做驻定斜爆轰发动机。现在我们用JF-12已经做到马赫数7到马赫数9,现在看来的话,我们新型的发动机比传统的发动机热效率高,要高50%,燃烧稳定。JF-22准备从马赫数9一直做到马赫数16,如果有这样一个发动机做完之后,我觉得对我们国家下一步的航空航天技术是一个非常大的推动。此外,科研团队还将利用这一激波风洞实验平台,展开滑翔式飞行器、天地往返飞行器、多级入轨飞行器等研究,支撑和服务国家高超声速科技领域重大需求和关键技术攻关。姜宗林:到马赫数20这个层次,我们可以做高空滑翔飞行器,可以说是一个小时全球到达。如果我们做到马赫数30,实际上我们是航空器大气再入,比如说探火星、轨道飞行器回来之后再入大气层回来的时候用到这样一个马赫数。所以这个风洞覆盖了从航天到航空一直到探测器的整个范畴,所以具有很大的应用领域。(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉 王帅)}

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