10日晚，央視財(cái)經(jīng)頻道《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》播出重慶兩江新區(qū)專(zhuān)題，充分展現(xiàn)新區(qū)的開(kāi)放發(fā)展。其中，兩江新區(qū)通過(guò)一系列舉措吸引一大批人才“搶灘登陸”成為專(zhuān)題中的案例，中國(guó)汽車(chē)工程研究院股份有限公司汽研風(fēng)洞中心首席專(zhuān)家朱習(xí)加博士就是這樣的人才。

圖為風(fēng)洞施工現(xiàn)場(chǎng)。 圖片來(lái)自?xún)山聟^(qū)官網(wǎng)

“目前國(guó)內(nèi)只有一家汽車(chē)風(fēng)洞，汽車(chē)廠商如果進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)的檢測(cè)等著風(fēng)洞，排隊(duì)都要排一年。”朱習(xí)加的這番介紹，道出了中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的尷尬。

遺憾的是，作為一個(gè)汽車(chē)大國(guó)，一座汽車(chē)風(fēng)洞面對(duì)龐大的汽車(chē)市場(chǎng)“僧多粥少”。2016年6月，中國(guó)汽研投4.3億在重慶建汽車(chē)風(fēng)洞。曾供職于克萊斯勒汽車(chē)公司，擁有20余年海外空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的朱習(xí)加博士，被作為優(yōu)秀的海外人才引入重慶，負(fù)責(zé)風(fēng)洞建設(shè)技術(shù)支持、人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)和培養(yǎng)、標(biāo)準(zhǔn)體系搭建等。

目前，這個(gè)中西部首個(gè)汽車(chē)風(fēng)洞項(xiàng)目已完成主體建筑施工，即將進(jìn)入設(shè)備安裝階段。一旦投用后，它對(duì)于兩江新區(qū)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)節(jié)能減排、構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系具有重要意義。

看到這，可能還是有不少網(wǎng)友對(duì)風(fēng)洞比較陌生，今天我們就來(lái)聊聊這個(gè)神秘的風(fēng)洞。

所謂風(fēng)洞(wind tunnel)，用高大上的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，風(fēng)洞是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流，用來(lái)模擬汽車(chē)、飛行器或?qū)嶓w周?chē)鷼怏w的流動(dòng)情況，并可量度氣流對(duì)實(shí)體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

世界上第一個(gè)風(fēng)洞是英國(guó)人韋納姆(E.Mariotte)于1869～1871年建成，并測(cè)量了物體與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力。也許這個(gè)英國(guó)人并沒(méi)太大名氣，但是鼎鼎有名的第一次飛翔在天空的萊特兄弟于1901年也建造了風(fēng)速12米/秒的風(fēng)洞，為他們的飛機(jī)進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

一開(kāi)始的風(fēng)洞是為飛機(jī)、飛行器等進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的，和汽車(chē)并沒(méi)有半毛錢(qián)關(guān)系，那時(shí)的汽車(chē)也就能跑個(gè)三五十碼，不怎么需要關(guān)注空氣動(dòng)力學(xué)。但隨著汽車(chē)車(chē)速的提高，風(fēng)阻系數(shù)對(duì)于汽車(chē)的油耗、風(fēng)噪等的影響也越來(lái)越大，汽車(chē)界不得不考慮借助風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)出在較低風(fēng)阻系數(shù)的外觀造型下還要能兼顧內(nèi)部視野及空間的汽車(chē)。

目前，全世界用于汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究的風(fēng)洞有50多座，主要分布在歐、美、日等國(guó)家。其中，德國(guó)奧迪公司的汽車(chē)風(fēng)洞、德國(guó)斯圖加特大學(xué)的汽車(chē)風(fēng)洞和戴姆勒克萊斯勒公司的汽車(chē)風(fēng)洞、美國(guó)通用汽車(chē)的風(fēng)洞被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為“風(fēng)洞界的F4”。

在咱們國(guó)內(nèi)，汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)方面的研究起步晚，沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)積累，而且風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和維護(hù)需要燒大量的人民幣，因此我們國(guó)的研究明顯落后于歐美等國(guó)家，目前本土車(chē)企中擁有獨(dú)立風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的根本就沒(méi)有，僅有同濟(jì)大學(xué)上海地面交通工具風(fēng)洞中心和吉林大學(xué)汽車(chē)風(fēng)洞等少數(shù)高校所屬的風(fēng)洞。

因此可想而知，有很多國(guó)產(chǎn)品牌最多也就做做模擬仿真計(jì)算下，根本就沒(méi)有條件去做風(fēng)洞試驗(yàn)的驗(yàn)證和優(yōu)化，其實(shí)這也無(wú)可厚非，畢竟有些自主品牌能做到動(dòng)力充足，駕駛體驗(yàn)不錯(cuò)，造型不難看，已經(jīng)需要很用力了，再要求其優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)性能未免太強(qiáng)人所難了。當(dāng)然，有很多車(chē)企，比如上汽大眾、上汽通用等企業(yè)會(huì)通過(guò)與高校的合作去做風(fēng)洞試驗(yàn)，來(lái)優(yōu)化汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)。

風(fēng)洞試驗(yàn)是在汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研發(fā)中必不可少的，可以用來(lái)做微型轎車(chē)到中型面包車(chē)實(shí)車(chē)的車(chē)輛風(fēng)阻試驗(yàn)、車(chē)輛穩(wěn)定性試驗(yàn)、側(cè)風(fēng)響應(yīng)試驗(yàn)、車(chē)內(nèi)外噪聲試驗(yàn)、內(nèi)流優(yōu)化試驗(yàn)、雨刮器試驗(yàn)等等。

有個(gè)問(wèn)題，機(jī)智如你肯定會(huì)問(wèn)，既然風(fēng)洞這么高大上，那么做一次風(fēng)洞試驗(yàn)要花費(fèi)多少錢(qián)呢?

這個(gè)問(wèn)題嘛，我只能說(shuō)做風(fēng)洞試驗(yàn)就是在燒錢(qián)，因?yàn)橐惠v車(chē)真要做多次風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化動(dòng)力學(xué)性能的話，花費(fèi)個(gè)幾千萬(wàn)那是絕不夸張的。而這費(fèi)用除了風(fēng)洞的建設(shè)花費(fèi)了巨大的成本和兼具專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室工作人員很稀缺之外，另外的大頭居然是電費(fèi)!你沒(méi)看錯(cuò)，就是電費(fèi)。因?yàn)樾枰?qū)動(dòng)巨大的風(fēng)扇來(lái)產(chǎn)生高速流動(dòng)的風(fēng)，要求很高的功率，因此其供電都是有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，而且在做風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中需要消耗大量的電。但是通過(guò)風(fēng)洞進(jìn)行的氣動(dòng)動(dòng)力性能測(cè)試、氣動(dòng)聲學(xué)測(cè)試和低噪聲優(yōu)化試驗(yàn)?zāi)軌騼?yōu)化造型，降低風(fēng)阻系數(shù)，從而降低空氣動(dòng)力阻力，便能降低油耗和風(fēng)噪，達(dá)到節(jié)能減排和提升舒適性的目的，幾千萬(wàn)又能算得了什么呢?

那如此昂貴的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)究竟怎么做呢?比如說(shuō)想要測(cè)一個(gè)車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)，那肯定是需要知道流場(chǎng)的，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)便是測(cè)量流場(chǎng)的最直接方法了。而煙流法是較為常用的方法，顯示周?chē)臍饬髁鲌?chǎng)以及模型表面的分離流和尾部渦流等。試驗(yàn)時(shí)，煙流發(fā)生器產(chǎn)生煙，并由梳狀管排出煙絲，煙流試驗(yàn)風(fēng)速通常選擇在10-20m/s之間。

通過(guò)煙的軌跡便能大致能看出來(lái)周?chē)鲌?chǎng)究竟是什么樣的了，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備采集和后期的處理便能得到精確的流場(chǎng)了。通過(guò)計(jì)算便能知道這個(gè)車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)，如果領(lǐng)導(dǎo)滿意那還好，要是領(lǐng)導(dǎo)不滿意，那無(wú)休無(wú)止的優(yōu)化便又要上演了。