2012年,吉林大学吉速车队成为亚洲首支进行全尺寸风洞试验的大学生方程式车队,这一传统一直延续至今。
2024年,吉速车队携带第一代混合动力赛车Gspeed FUTURE-Hybrid再次进驻风洞实验室,对整车空气动力学性能设计进行验证性试验,同时获得适用于车辆调整的空气动力学报告。
试验准备
Gspeed FUTURE-Hybrid继续采用长轴距设计,车队在胡兴军、张英朝、王靖宇、乔银波、王达等老师的悉心指导下,为六分力天平设计了全新的铝制地板平面,解决了过往赛季木质地板刚性不佳的顽疾,扩大了适应的轴距范围。新的平台能同时满足大学方程式赛车的短轴距设计与长轴距设计,也为后续的首届大学生方程式空气动力学论坛创造了条件。
试验车辆吊装就位
同时,我们在发动机电控组和底盘动力学组同学的帮助下,沿用去年经验,采用电动推杆通过遥控的方式在测控室对车身姿态进行实时调整。进行一系列准备工作之后,试验正式开始。
电动推杆
试验过程
2024年7月15日下午,Gspeed FUTURE-Hybrid赛车运抵风洞实验室,历时三天的风洞试验正式开始。相较去年,我们今年新开展了尾翼整体攻角调节测试、附着椭圆边缘工况测试、表面压力测试和丝带法测试。
按照时间顺序,我们先后测定了标准姿态、低阻姿态、俯仰姿态、偏航姿态、侧倾姿态和附着椭圆边缘工况的空气动力学性能参数。其中俯仰、偏航、侧倾和附着椭圆边缘工况全部通过电动推杆进行遥控调节,这大大提升了试验的效率。
调试电动推杆
同时,我们新引入了的尾翼整体攻调节测试。通过推杆调节尾翼后端高度进而改变攻角,旨在获得用于调车的空气动力学性能参数表,以根据车手驾驶反馈调节风压中心的位置。
尾翼攻角调节推杆
我们时隔三年重新开展了表面测压这一试验内容。通过试验值和仿真值的差异,我们可以有效得知在实际装配中哪一部分的装配效果需要着重提升。
准备进行表面测压
为了获得可视化的流场,我们在以往烟流法的基础上,新引入了丝带法来对表面流场进行观测。我们选取特征位置粘上丝带,通过观察丝带的飘动状况,来观察此处的流场。
丝带法观测
在烟流法的测试过程中,我们着重对具有特色的空气动力学设计进行了可视化观测,与仿真后处理匹配较好。
烟流法观测
丝带法
丝带法是用于观察表面流场的常用方法。通过观察粘贴在表面上的丝带的运动状况来确定表面的流态。通过长飘绸带显示连续的气流流况。
烟流法
烟流法用于显示周围的气流流场以及表面的分离流和尾部涡流等。试验时,烟流发生器产生烟,并由梳状管排出烟丝。烟流试验的风速通常选择在5-15m/s之间。
相较于上一代的Gspeed FUTURE,Gspeed FUTURE-Hybrid的在无移动地面的风洞实验室工况下,整车ClA提升超1/3,L/D提升约7%,前轴负升力占比的变化在正常俯仰(全力制动与全力加速之间)工况下,成功控制在5%之内,较好地体现了空气动力学设计和制造工艺的进步。
试验间歇
吉林大学汽车风洞实验室
吉林大学风洞实验室隶属于吉林大学汽车工程学院,筹建于1999年,于2002年开工建设,2003年投入使用。
实验室总占地面积6600平方米,建筑面积3000平方米,试验段喷口高2.2米、宽4米,喷口面积8.4平方米。试验段长度8米,最大设计风速60米每秒,2011年被评为“吉林省普通高等学校实验教学示范中心”,同时它还是国内首台具有地面效应模拟系统和激光粒子测速仪等专用设备的汽车风洞,能够完成各种比例模型与实车的空气动力性能试验。
实验室试验段
致 谢
由衷感谢各位领导老师和研究生前辈的支持和指导!
花 絮