CN103018002B - 一种测定汽车模型风阻大小的测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测定汽车模型风阻大小的测试装置及测试方法，包括风筒、导杆、测力计，该风筒包括依次对接的前段、中段和后段；在前段的端壁上设置有第一导向套和活动门，前段的底部开设有进风口；在后段的端壁上设置有第二导向套和出风口；导杆的两端通过第一导向套和第二导向套设置在风筒内；在中段内的导杆上设置有用于固定汽车模型的挂钩；导杆的牵引端连接测力计。汽车模型的遇到模拟风而受阻，将该模拟风产生的推力传递给导杆，使其往后段轴向移动，通过牵引端连接的测力计，测出汽车模型的风阻数据。测试过程简便易操作，替代了操作繁琐的风洞试验，避免了风洞试验设施高成本及复杂的测试设备和测试手段。

Description

一种测定汽车模型风阻大小的测试装置
技术领域
本发明涉及风阻测量领域，尤其涉及一种测定汽车模型风阻大小的测试装置及测试方法。 
背景技术
针对测定汽车模型在运动过程中所受风阻大小这个问题，诸多学者对此提出了各自测试风阻的方法。目前用于测试风阻的主要方法是风洞试验法。风洞试验法是一种模拟汽车在运动过程中所受空气阻力的方法。风洞试验装置主要由稳定段、收缩段、试验段和扩散段等几个部分组成。由于建造风洞试验设施耗费成本大，而且测试过程中需要的测试仪器较多，目前的测试仪器主要有：三维热线风速仪、空气动力天平、传感器和数据采集系统等。此外，风洞试验法的测试过程比较复杂，进行一次风洞试验耗时较长，当针对不同表面形状的多个汽车模型进行风洞试验时，将花费很长时间，导致测试效率较低。由于成本高等问题，风洞试验法在目前测试风阻的推广和普及方面受到很大的制约。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种测试方便快捷、结构简单、造价低廉的测定汽车模型风阻大小的测试装置及测试方法。 
本发明通过下述技术方案实现： 
一种测定汽车模型风阻大小的测试装置，包括风筒、导杆、测力计，该 风筒包括依次对接的前段、中段和后段；在前段的端壁上设置有第一导向套和活动门，该第一导向套设置于活动门的上方，前段的底部开设有与进风风机连接的进风口；在后段的端壁上设置有第二导向套和出风口，第二导向套设置于出风口的上方，出风口与出风风机连接；导杆的两端通过第一导向套和第二导向套设置在风筒内；在中段内的导杆上设置有用于固定汽车模型的挂钩；导杆的牵引端连接测力计。 
所述风筒的前段、中段和后段均由圆形筒体构成；所述中段为透明的圆形筒体。 
所述中段通过螺杆实现与前段和后段之间的连接及定位。 
所述活动门通过合页与前段的端壁连接。 
一种测定汽车模型风阻大小的测试方法，包括下述步骤： 
（1）打开活动门，将汽车模型固定在挂钩上，进风风机将外部空气通过进风口送入风筒的前段内，再由出风口的出风风机通过中段，将前段内的空气吸入后段，再由出风风机排出，此时空气在风筒内流动并形成模拟风； 
（2）固定在挂钩上汽车模型的迎风面遇到模拟风而受阻，模拟风产生的推力推动汽车模型，汽车模型又将该模拟风产生的推力传递给导杆，使导杆顺着模拟风的风向往后段轴向移动，通过牵引端连接的测力计，测出汽车模型的风阻数据。 
本发明与现有的技术相比具有以下优点： 
汽车模型通过挂钩、导杆及测力计在风筒内，整个风阻测试过程简便易操作，替代了结构复杂、操作繁琐的风洞试验，一方面，避免了进行风洞试验而需建造风洞设施所耗费的高成本；另一方面，避免了风洞实验过程中所需复杂的测试设备及测试手段。 
本发明结构简单、测试精度高、测试手段简便易行，其不仅应用于汽车模型的风阻测试，还可广泛应用于航天器、船舶等风阻的测试，为推动风阻测量领域的进步、发展与普及做出了积极的贡献。 
附图说明
图1是本发明测定汽车模型风阻大小的测试装置的结构示意图。 
图2是本发明测定汽车模型风阻大小的测试装置的前段侧面示意图。 
图3是本发明测定汽车模型风阻大小的测试装置的后段侧面示意图。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。 
实施例 
如图1～图3所示。本发明测定汽车模型风阻大小的测试装置，包括风筒、导杆2、测力计（图中未示出），该风筒包括依次对接的前段1、中段3和后段5；在前段1的端壁上设置有第一导向套9和活动门11，该第一导向套9设置于活动门11的上方，前段1的底部开设有与进风风机（图中未示出）连接的进风口8；在后段5的端壁上设置有第二导向套12和出风口6，第二导向套12设置于出风口6的上方，出风口6与出风风机（图中未示出）连接；导杆2的两端通过第一导向套9和第二导向套12设置在风筒内；在中段3内的导杆2上设置有用于固定汽车模型的挂钩4；导杆2的牵引端2-1连接测力计。 
所述风筒的前段1、中段3和后段5均由圆形筒体构成。所述中段3采用透明的圆形筒体，便于从外部观察汽车模型在中段3内的位姿情况。 
所述中段3通过螺杆7实现与前段1和后段5之间的连接及定位。 
所述活动门11通过合页10与前段1的端壁连接。活动门11便于模型汽车的放入和更换。 
一种测定汽车模型风阻大小的测试方法，包括下述步骤： 
（1）打开活动门11，将汽车模型固定在挂钩4上，进风风机将外部空气通过进风口8送入风筒的前段1内，再由出风口6的出风风机通过中段3，将前段1内的空气吸入后段5，再由出风风机排出，此时空气在风筒内流动并形成模拟风； 
（2）固定在挂钩4上汽车模型的迎风面遇到模拟风而受阻，模拟风产生的推力推动汽车模型，汽车模型又将该模拟风产生的推力传递给导杆2，使导杆2顺着模拟风的风向往后段5轴向移动，通过牵引端连接的测力计，测出汽车模型的风阻数据。 
为了尽量减小汽车模型风阻的测试误差，针对同一种汽车模型，可连续测试3次取平均值，并将其作为该类型的汽车模型所受风阻的数据。 
如上所述便可较好的实现本发明。 
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种测定汽车模型风阻大小的测试装置，其特征在于，包括风筒、导杆、测力计，该风筒包括依次对接的前段、中段和后段；在前段的端壁上设置有第一导向套和活动门，该第一导向套设置于活动门的上方，前段的底部开设有与进风风机连接的进风口；在后段的端壁上设置有第二导向套和出风口，第二导向套设置于出风口的上方，出风口与出风风机连接；导杆的两端通过第一导向套和第二导向套设置在风筒内；在中段内的导杆上设置有用于固定汽车模型的挂钩；导杆的牵引端连接测力计；
所述中段通过螺杆实现与前段和后段之间的连接及定位。
2.根据权利要求1所述的测定汽车模型风阻大小的测试装置，其特征在于，所述风筒的前段、中段和后段均由圆形筒体构成。
3.根据权利要求2所述的测定汽车模型风阻大小的测试装置，其特征在于，所述中段为透明的圆形筒体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的测定汽车模型风阻大小的测试装置，其特征在于，所述活动门通过合页与前段的端壁连接。
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