在沒有環(huán)境風洞的條件下，車輛的熱力學測試就要看老天爺?shù)哪樕?。而有了環(huán)境風洞，一年12個月都可以充分利用模擬的環(huán)境為整車的開發(fā)進行調(diào)試。可以想象，無論是研發(fā)成本還是時間都得到了更好的控制，大大提高了工作效率。

　　一、溫度模擬

　　目前國際主流的汽車環(huán)境風洞的溫度模擬范圍可以達到-40℃~+60℃。

　　低溫-40℃是一個很低的溫度，通常風洞中會采用二次制冷系統(tǒng)來實現(xiàn)低溫控制，即在普通制冷系統(tǒng)中引入另一套載冷劑系統(tǒng)，該載冷劑需要具備優(yōu)異的熱傳導性能和穩(wěn)定性。載冷劑通過盤管在風洞流道中進行熱交換。流道內(nèi)的溫度控制精度可達±0.5℃，也就是說，如果需要模擬的環(huán)境溫度為-30℃，那么風洞內(nèi)的溫度就能達到-30.5℃~-29.5℃。

　　風洞制冷設備

　　高溫模擬一般是通過電加熱或者鍋爐加熱來獲取熱量，或者采用電加熱與鍋爐加熱相結(jié)合的方式，這樣可以在節(jié)約能源的同時準確控制溫度。

　　蒸汽加熱設備

　　在風洞中模擬環(huán)境溫度可以極大地提高汽車研發(fā)工程師的研發(fā)效率，不必在為夏天做低溫試驗，或者冬天做高溫試驗而煩惱。

　　二、陽光模擬

　　汽車在一年之中每天的陽光照射情況都是不一樣的，甚至于每個時刻的陽光照射都不一樣，例如烏云，隧道等。那么風洞中是如何實現(xiàn)這一功能的呢?

　　在風洞中的車輛測試段頂部會安置一套用于模擬日照條件的陽光模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)形式通常分為兩類，一類是固定在測試段頂部的，即頂置式;另一類是通過安裝一套弧形支架系統(tǒng)，即穹頂式。

　　頂置式

　　穹頂式

　　前者和后者的區(qū)別主要在于模擬角度的區(qū)別，前者只能模擬側(cè)面和前方45°左右的陽光照射，而后者可以進行從早到晚的日升日落模擬。

　　奔馳環(huán)境風洞穹頂式陽光模擬系統(tǒng)

　　寶馬環(huán)境風洞頂置式陽光模擬系統(tǒng)

　　一般環(huán)境風洞中陽光模擬系統(tǒng)的日照輻射強度*可達1200 w/㎡，這個強度是什么概念呢。舉個例子，美國著名的死亡谷的陽光輻射強度也不過1000w/㎡，所以在環(huán)境風洞中可以模擬全球任何地方的日照條件。

　　美國死亡谷國家公園正午光照

　　陽光模擬系統(tǒng)的每個燈源都有獨立的電源和控制系統(tǒng)，使得光照控制精度可以達到±50 w/

　　m2(參數(shù)|圖片)。在每個獨立燈源上集成有網(wǎng)狀擋板和遮光擋板，可以用于模擬車輛在烏云條件下低照射強度環(huán)境和通過隧道時的無照射環(huán)境。

　　陽光模擬系統(tǒng)燈源

　　三、降雨模擬

　　汽車環(huán)境風洞中還可以模擬從小雨，到中雨，暴雨等不同級別的真實降雨天氣，雨量大小、雨滴直徑和降雨時間都可以自由設定，工程師可以根據(jù)試驗需要選擇相應的降雨形式。

　　降雨試驗

　　甚至還可以在水中加入熒光劑，以便實現(xiàn)可視化流動顯示，方便汽車工程師了解雨滴在汽車上真實的流動情況。

　　寶馬風洞加熒光劑的降雨試驗

　　降雨模擬是通過在環(huán)境風洞噴口前面或者后面安置噴槍，根據(jù)不同雨量大小設定，噴槍會噴出相應大小的雨滴，雨滴隨著噴口的氣流吹向測試車輛，從而形成降雨。

　　雨水噴槍

　　寶馬風洞雨水噴槍

　　降雨模擬主要用于雨刮性能試驗，雨滴流向試驗等。

　　雨刮器性能試驗

　　降雨試驗

　　四、降雪模擬

　　如果沒有汽車環(huán)境風洞，汽車工程師做降雪試驗就需要等到寒冷的冬季，并且還不能控制雪量大小，只能“靠天吃飯”。但環(huán)境風洞*解決了這一問題，在室內(nèi)就能在任何時候進行降雪試驗，雪量大小，降雪時間等都可以自由控制。大大縮短了新車型開發(fā)周期。

　　環(huán)境風洞中降雪的實現(xiàn)也是通過在噴口前面或者后面安置噴槍，該噴槍能根據(jù)所需的雪量大小噴出夾帶水滴的高壓氣體，在風洞流道內(nèi)溫度達到-10℃以下時凝結(jié)成冰粒，于是在試驗車輛前方形成了降雪。

　　手持式雪槍

　　寶馬風洞降雪試驗

　　降雪模擬可用于許多需要降雪環(huán)境的試驗，如吸雪試驗，即準確模擬在暴雪下車輛進氣系統(tǒng)是否會被雪覆蓋導致堵塞。

　　卡車降雪試驗

　　安大略大學風洞降雪試驗

　　本文由風洞實驗室廠家偉思實驗儀器收集整理自汽車之家，僅供學習和參考!