上海地面交通工具风洞中心

简介

全国政协副主席、科技部部长万钢亲自驾驶着自主研发的新一代新能源汽车跨越主席台一侧的“时空隧道”，拓开象征着“汽车风洞”的大门，全场顿时彩带飘飞、掌声雷动。经过近５年的建设，国内第一个“汽车风洞”——上海地面交通工具风洞中心2009年9月19日在同济大学嘉定校区落成啓用。

“9年前我从德国回国时有两个梦想，一个是自主研发新能源汽车，一个是自主建造国内首个汽车风洞。”万钢难掩兴奋地说，“今天这两个梦想都实现了。”

平台

作为公共性汽车和轨道车辆的关键技术平台，“汽车风洞”将为中国汽车和轨道车辆工业，特别是为新能源汽车的自主研发提供重要的基础性服务，也将为中国汽车工业从“中国製造”迈向“中国创造”提供重要的技术支撑。

项目

由同济大学承建的这一总投资4.9亿元人民币的风洞中心项目，是上海市重大产业科技攻关项目。上海地面交通工具风洞包括国内首座汽车气动声学整车风洞、国内首座热环境整车风洞和一个集汽车造型、加工、设备维护、科研和管理于一体的多功能中心。它与上海嘉定国际汽车城先期建设完成的同济大学新能源汽车工程中心、上海汽车质量检测中心、汽车试验场共同组成国际一流、配套齐全的地面交通工具测试研究基地。

同济大学上海地面交通工具风洞中心主任杨志刚教授介绍，“风洞”中巨大的人造风模拟的各种行车环境中遇到的空气阻力、噪声、热力学状态以及天气环境如温度、湿度、太阳辐射等，用以测试样车的安全性和操纵稳定性，以设计出更加节能、美观的汽车。 同济大学风洞中心从建设初始就按照世界最先进的指标进行规划，建成后的风洞中心在噪音控製、地面模拟、空气动力测量精度、环境模拟等关键技术指标上均达到世界领先水準，并拥有全部自主智慧产权。

主要体现

同济大学副校长陈小龙表示，啓用后的“汽车风洞”将担负起技术服务和学科发展的双重任务，主要体现在三大方面：一是为中国汽车整车和零部件企业以及轨道交通产业提供一个非营利、中立性公共服务平台，支持企业的自主创新和自主设计；二是参与国家战略项目，为我国高速列车自主研发和大飞机项目的关键技术提供支撑平台；三是作为中国汽车和轨道车辆产业的国际技术交流中心及高端人才培训的基地。

创新模式

万钢表示，建设创新型国家，大学承担着培育人才、发展科技、社会服务和国际交流的重任。以大学为主体将风洞中心建成一个面向整车、零部件企业的公共科技服务平台是风洞建设的创新模式，为今后类似的大学学科建设与发展开拓了新的途径。 万钢说，地面交通工具风洞中心的正式运营，是中国汽车工业自主创新能力建设的一个阶段性成果，希望风洞中心以服务社会、服务企业为宗旨，致力于我国汽车工业自主创新，并积极拓宽学科领域，为中国高速列车和大型飞机的自主研发提供技术支撑，为国家重大科技专项和重大工程建设以及人才培养做出贡献。

风洞简介

风洞，是指在一个通路内，用动力设备驱动一股速度可控的气流，用以对模型进行空气动力实验的一种设备。汽车风洞试验就在这段风洞中进行。汽车风洞中用来产生强大气流的风扇是很大的，比如宾士公司的汽车风洞，其风扇直径就达8.5m，驱动风扇的电动功率高达4000kW，风洞内用来进行实车试验段的空气流速达270Km/h。建造一个这样规模的汽车风洞往往需要耗资数亿美元，而且每做一次汽车风洞试验的费用也是相当大的。

风洞发展

1871年英国人建成了世界上公认的第一个风洞。美国的莱特兄弟(O.Wright和W.wright)于1901年製造了试验段0.56米见方，风速12/s的风洞，进而在1903年发明了世界上第一架实用的飞机。风洞的大量出现是在20世纪中叶。

1932年瑞士阿克雷特(G.Ackttet)建成了世界第一座超声速风洞，试验段面积0.4米×0·4米，马赫数(风速与声速之比）2，当时主要为了试验炮弹的气动力作用和研究超声速流动而设计。

1956年为了适应跨超声速飞行器的发展，美国建成世界最大的跨超声速风洞，试验段面积488米×4.88米，马赫数0.8-4.88，功率为16.1万Kw。

1958年，美国航天局建成试验段直径0.56米，马赫数可高达18-22的高超声速风洞。

1980年，美国将一座旧的低速风洞改造成为世界最大的全尺寸风洞(可以直接把原形飞机放进试验段中吹风)，试验段面积24.4米×12.2米，风速150m/s，功率10万Kw。

1975年，英国建成一座低速压力风洞，试验段5米×4.2米，风速95-110m/s，压力3个大气压，功率1.4万kW，试验雷诺数(它是一个无量纲数)8×106。

80年代，美国建成一座低温风洞，以氮气(氮气凝固点低，适于低温下工作)为工作介质，温度範围340-78K，压力可达9个大气压，试验段2.5米×2.5米，马赫数0.2-1.2，雷诺数高达120×106。

1977年，中国空气动力研究与发展中心建成亚洲最大的低速风洞，串联双试验段：8米×6米和16米×l2米，风速100m/s，功率7800kW。

随着工业技术的发展，从60年代开始，风洞试验(主要是低速风洞)从航空航天领域扩大到一般工业部门。反映各行各业的发展越来越需要空气动力学和风洞试验的参与，已经形成了新的学科：“工业空气动力学”和“风工程学”。

风洞中心位于上海市嘉定区，上海汽车城同济大学嘉定校区以西，科研和教育用地地块内的黄渡镇顾家村。总用地面积26.46公顷，地面交通工具风洞实验中心是一期建筑单体之一，建设用地36018平方米，包括两座汽车整车风洞－气动声学风洞、热环境风洞，和一个汽车造型、加工和设备维护中心。

其中，气动声学风洞喷口面积27m2，试验风速可达250公裏/小时，设有五带移动地面系统和六分量测试天平，测试段背景噪声在风速140公裏/小时时为65分贝，将成为国际上同等大小汽车风洞中最安静的风洞；热环境风洞则设有7/14平方米可变大小喷口，对应试验最大风速200/100公裏/小时，模拟温度及相对湿度範围分别为－20～+55℃和5～95％，并设有可变强度和角度的全光谱阳光模拟装置及双轴驱动转毂系统，能模拟各种气候条件和车辆行驶工况。

风洞中心能够进行包括轿车、客车、SUV、卡车、机车在内的各类汽车整车和零部件、轨道车辆模型等系列试验，以最佳化造型，降低油耗；提高车辆行驶安全性和操纵稳定性；控製车辆内外空气动力噪声；实现最佳化发动机冷却系统及空调系统等目的；可在较短的时间内完成车型开发、改型设计以及热力学性能测评等内容。