編者按：
基于天津市重點研發(fā)計劃及中汽中心指南課題，針對風洞先進測試技術及數(shù)字風洞技術開展了大量研究和實踐，中汽中心工程院風洞開發(fā)團隊取得了一些階段性成果。近期我們將分為四期進行分享：雨水管理、環(huán)境風洞數(shù)字孿生技術、實際道路車身姿態(tài)風洞測試、低風阻數(shù)字開發(fā)技術。
今天向您介紹的是：低風阻數(shù)字化開發(fā)技術
【新技術名稱】低風阻數(shù)字化開發(fā)技術
主要功能：搭建目標驅動的數(shù)字開發(fā)平臺，將空氣動力學技術與汽車造型設計相融合，揭示車身流場對汽車風阻的影響機理和規(guī)律，利用基于大數(shù)據的人工智能技術實現(xiàn)風阻智能預測，實現(xiàn)以人為主的研發(fā)模式向數(shù)據驅動研發(fā)模式的轉變，形成低風阻開發(fā)新數(shù)字化解決方案。
圖1 超低風阻數(shù)字化開發(fā)技術方案
解決問題：
- 汽車行業(yè)對于超低風阻的極致要求。雙碳目標背景之下，汽車低風阻技術成為迎接節(jié)能減排新挑戰(zhàn)的重要手段。以三廂轎車為例，量產車風阻系數(shù)最低已達到0.21的水平，并在不斷追求更低的風阻系數(shù)。為了實現(xiàn)越來越極致的風阻系數(shù)目標，每降低1count（相當于千分之一風阻系數(shù)貢獻量）都需要工程師進行大量的分析驗證，實現(xiàn)風阻數(shù)字化開發(fā)是解決汽車風阻高度非線性尋優(yōu)問題的關鍵。
- 缺少快速高效風阻預測手段。目前風阻開發(fā)主要依賴傳統(tǒng)CFD仿真和風洞試驗的方法，難以滿足造型設計階段快速反饋的要求。數(shù)字化手段可有效解決這一難題。
圖2 低風阻數(shù)字開發(fā)平臺應用
低風阻數(shù)字化開發(fā)技術已取得階段性成果，該應用場景獲“2021年企業(yè)數(shù)字化轉型典型場景”，目前已完成空氣動力學數(shù)值風洞建模與仿真試驗對標，仿真誤差1%~3%，搭建空氣動力學數(shù)據庫系統(tǒng)，目前正在向行業(yè)征集合作伙伴，計劃2023年向企業(yè)推廣應用。
圖3 空氣動力學數(shù)值風洞
關鍵技術：
- 風洞與傳統(tǒng)仿真方法結合 - 基于數(shù)值風洞的高精度仿真方法，有效提高仿真精度和仿真與試驗的一致性；
- 空氣動力學理論與工程實踐結合 - 低風阻設計和流動控制技術，為降風阻設計提供更為充分的理論與實踐支撐；
- 空氣動力學性能開發(fā)與大數(shù)據+人工智能深度融合 - 搭建超低風阻數(shù)字開發(fā)平臺，形成全新低風阻開發(fā)數(shù)字化解決方案。
圖4 2021年企業(yè)數(shù)字化轉型典型場景證書
【結語】中汽中心風洞實驗室于2020年正式投入使用，包含氣動聲學風洞、環(huán)境風洞、環(huán)境艙、空調假人、模型制作及評審等相關設施，重點開展風洞先進測試技術、數(shù)字風洞技術、節(jié)能產品技術研究及應用，在空氣動力學、熱管理、能量管理領域打造一站式服務供給能力。搭建行業(yè)交流平臺，開展共性技術研究、標準制定、人才培養(yǎng)等工作，爭創(chuàng)國家工程技術中心，持續(xù)推動行業(yè)技術進步。