編者按：
基于天津市重點(diǎn)研發(fā)計劃及中汽中心指南課題，針對風(fēng)洞先進(jìn)測試技術(shù)及數字風(fēng)洞技術(shù)開(kāi)展了大量研究和實(shí)踐，中汽中心工程院風(fēng)洞開(kāi)發(fā)團隊取得了一些階段性成果。近期我們將分為四期進(jìn)行分享：雨水管理、環(huán)境風(fēng)洞數字孿生技術(shù)、實(shí)際道路車(chē)身姿態(tài)風(fēng)洞測試、低風(fēng)阻數字開(kāi)發(fā)技術(shù)。今天向您介紹的是：環(huán)境風(fēng)洞數字孿生技術(shù)。
【新技術(shù)名稱(chēng)】汽車(chē)環(huán)境風(fēng)洞數字孿生技術(shù)
主要功能：依托中汽中心環(huán)境風(fēng)洞試驗室，利用數字孿生技術(shù)，構建一個(gè)和實(shí)際汽車(chē)環(huán)境風(fēng)洞的結構尺寸、試驗條件等一致的數字孿生體，實(shí)現環(huán)境風(fēng)洞內高溫、低溫、陽(yáng)光、流場(chǎng)等復雜試驗場(chǎng)景在數字孿生環(huán)境風(fēng)洞中的模擬復現，可開(kāi)展汽車(chē)整車(chē)熱平衡（熱防護）、乘員艙采暖降溫、除霜除霧、熱舒適等性能的仿真，提高汽車(chē)熱流場(chǎng)開(kāi)發(fā)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。
解決問(wèn)題：構建與真實(shí)環(huán)境風(fēng)洞試驗條件一致的汽車(chē)熱流場(chǎng)開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，能夠解決傳統汽車(chē)熱流場(chǎng)開(kāi)發(fā)精度差和效率低的問(wèn)題，提升汽車(chē)熱流場(chǎng)仿真精度；實(shí)現汽車(chē)熱流場(chǎng)仿真、標定、后處理等過(guò)程的標準化和流程化封裝，顯著(zhù)提升汽車(chē)熱流場(chǎng)仿真效率。
圖1 汽車(chē)環(huán)境風(fēng)洞數字孿生技術(shù)平臺原理
“汽車(chē)環(huán)境風(fēng)洞數字孿生技術(shù)平臺”研發(fā)已取得階段性成果，已完成環(huán)境風(fēng)洞數字孿生建模、環(huán)境風(fēng)洞試驗場(chǎng)景的數據采集、環(huán)境風(fēng)洞流場(chǎng)的測試與仿真對標、平臺軟件的架構設計等工作，流場(chǎng)（風(fēng)速、壓力、溫度等）仿真誤差<2%。預計到2022年10月，將完成“整車(chē)熱平衡/熱害、車(chē)窗除霜除霧、乘員艙采暖和降溫、乘員艙熱舒適性”等典型應用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)。
圖2 數字孿生環(huán)境風(fēng)洞模型
圖3 數字孿生環(huán)境風(fēng)洞仿真效果圖-1
圖4 數字孿生環(huán)境風(fēng)洞仿真效果圖-2
技術(shù)亮點(diǎn)：1）基于數字孿生技術(shù)構建與真實(shí)環(huán)境風(fēng)洞試驗條件一致的汽車(chē)熱流場(chǎng)開(kāi)發(fā)場(chǎng)景，實(shí)現“實(shí)驗室數字孿生”、“產(chǎn)品性能數字孿生”、“試驗過(guò)程數字孿生”。
2）多角度、多方位、直觀(guān)、形象地顯示數字孿生環(huán)境風(fēng)洞中氣流速度、壓力、溫度及熱量等分布情況，揭示汽車(chē)在環(huán)境風(fēng)洞內的各種流動(dòng)與傳熱規律和機理。
3）基于軟件二次開(kāi)發(fā)技術(shù)和智能標定技術(shù)，實(shí)現汽車(chē)熱流場(chǎng)仿真、標定、后處理等過(guò)程的標準化和流程化，顯著(zhù)提升汽車(chē)熱流場(chǎng)仿真效率。
中汽中心風(fēng)洞實(shí)驗室于2020年正式投入使用，包含氣動(dòng)聲學(xué)風(fēng)洞、環(huán)境風(fēng)洞、環(huán)境艙、空調假人、模型制作及評審等相關(guān)設施，重點(diǎn)開(kāi)展風(fēng)洞先進(jìn)測試技術(shù)、數字風(fēng)洞技術(shù)、節能產(chǎn)品技術(shù)研究及應用，在空氣動(dòng)力學(xué)、熱管理、能量管理領(lǐng)域打造一站式服務(wù)供給能力。搭建行業(yè)交流平臺，開(kāi)展共性技術(shù)研究、標準制定、人才培養等工作，爭創(chuàng )國家程技術(shù)中心，持續推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
技術(shù)咨詢(xún)：許翔 王丹
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