空气动力学学报V.pdfVIP

37( 第 14卷 第 s鞠 空 气 动 力 学 学 报 Vo1．“．No．3 1996年 9月 ACTA AERODYNAM ICA SIN ICA SeP．， 1996 内部声激励对汽车减阻降噪的研究 — — ～ 王红盎 — — L／ H 江苏理工大学 ，江苏镇 江 (邮政 编码 212013) 蝻要 减小汽车行驶中的空气阻力，抑制行驶时的气动噪声具有十分重要的意史。 汽车车身模型风涧实验表明，用内部声激励可获得有效的减阻效果，而且还能起到抑制气 动噪声的鼓果。实验得出声激勖的频率 、强度、位置 等参数与减阻率的美系 ，以及有 、无声激 劝时模型表面压力系数分布情况 ，还得到了声激勖对气动噪声频谱特性影响的有关规律。 关键词 !： ，堡， ：! ， 。 汽车在行驶中受到的阻力包括滚动阻力、坡度阻力、加速阻力和空气阻力，在行驶 时车身与气流相互作用引起的噪声称之为气动噪声。在车速较低时，空气阻力和气动噪 声是微不足道的，但它们 随着车速 的提高而很快增加，这时作用在汽车上 的空气 阻力和 气动噪声对汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性和舒适性均有很大的影响。因此人 们为了能得到 良好的汽车空气动力性能，常把车身设计成流线型。流线型汽车固然具有 很好的气动特性，但它是以减小有数空间降低汽车承载能力作为代价的，如具有准 流线 型的普通客车装载人的有效使用面 积仅为75～85 ，而称之为旅客 移动之家 的厢式大 客车的有效使用面积可达90～98 “，所以有必要针对非流线型的汽车，在不改变外形 情况下进行减少空气阻力、抑制气动噪声的研究。 本文根据空气阻力与气动噪声产生的机理，在分析了汽车空气动力学与航空空气动 力学之间的重要区别之后 ，应用内部声激劢技术 对某厢式客车车身模型进行了有关 测试 ，并对测试结果进行 了初步 的分析。 一 、 汽车空气动力学 的特点 在汽车工程方面 ，只是在车速达到一定的时候，人们才逐渐认识到汽车空气动力特性 方面的问题，而 且从航空领域中获益匪浅。但是汽车空气动力学研究的进一步深入，发现 空气动力学在汽车和航空的应用上有着根本的区别。这里就主要的方面列 出如下； 1． 运动环境 飞机在空中飞行时可以认为在无约束的环境中进行}而汽车在地面上运 动，汽车周围 的气流要受到地面的影响，所以从某种程度上讲，汽车 周围的流场更为复杂。 车文f1994--T-l2月27口收到．1995年9月6日收到怪改稿 336 空 气 动 力 学 学 报 (j,998年)第 14老 2． 流场特性 飞机的外流场特性主要表现为附体流动，所主要关心的是升阻比，而阻力在一定飞 行速度下主要为摩擦阻力。但是汽车的外流场主要以大面积气流分离为主耍特征，要求 的升阻比小，而所受阻力中形状阻力最为主要。 二、模型的实验情况 实验采用的设备是一低湍流度回流式风洞 ，风洞实验段长度为8m，截面为八角形， 尺寸为lm×1．4m，风洞的湍流度小于0．1 。 实验模型采用的是某厢武客车车身的模型，由于模型的头部为钝体，所以分离点位 置容易确定。模型内部有一套 自行研制的声发射装置，该装置可以对声发射的方 向进行 调节。模型的一侧开有一用于安装传声器的孔，传声器正面与模型侧面齐平保持在同一 平面，传声器用于测量气动噪声。沿模型的表面布置 了用于测量压力的静压孔。模型的 部分结构和整个测量系统见图1，图中 1、2、8、分别是小于 1mm的声发射通道 ，即下述 的声激励位置， 2为流动分离点位置。 为了对实验过程进行控制，声发射装置 由外部声控系统控制，该系统发出指令对内 部声发射装置的频率 、强度，方式等实验孝收进行控制。其部分系统见图1。实验用风速为 2,0—38m／s。声激