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：低風(fēng)阻數字化開(kāi)發(fā)技術(shù)
【新技術(shù)名稱(chēng)】低風(fēng)阻數字化開(kāi)發(fā)技術(shù)
主要功能：搭建目標驅動(dòng)的數字開(kāi)發(fā)平臺，將空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)與汽車(chē)造型設計相融合，揭示車(chē)身流場(chǎng)對汽車(chē)風(fēng)阻的影響機理和規律，利用基于大數據的人工智能技術(shù)實(shí)現風(fēng)阻智能預測，實(shí)現以人為主的研發(fā)模式向數據驅動(dòng)研發(fā)模式的轉變，形成低風(fēng)阻開(kāi)發(fā)新數字化解決方案。
圖1 超低風(fēng)阻數字化開(kāi)發(fā)技術(shù)方案
解決問(wèn)題：
- 汽車(chē)行業(yè)對于超低風(fēng)阻的極致要求。雙碳目標背景之下，汽車(chē)低風(fēng)阻技術(shù)成為迎接節能減排新挑戰的重要手段。以三廂轎車(chē)為例，量產(chǎn)車(chē)風(fēng)阻系數最低已達到0.21的水平，并在不斷追求更低的風(fēng)阻系數。為了實(shí)現越來(lái)越極致的風(fēng)阻系數目標，每降低1count（相當于千分之一風(fēng)阻系數貢獻量）都需要工程師進(jìn)行大量的分析驗證，實(shí)現風(fēng)阻數字化開(kāi)發(fā)是解決汽車(chē)風(fēng)阻高度非線(xiàn)性尋優(yōu)問(wèn)題的關(guān)鍵。
- 缺少快速高效風(fēng)阻預測手段。目前風(fēng)阻開(kāi)發(fā)主要依賴(lài)傳統CFD仿真和風(fēng)洞試驗的方法，難以滿(mǎn)足造型設計階段快速反饋的要求。數字化手段可有效解決這一難題。
圖2 低風(fēng)阻數字開(kāi)發(fā)平臺應用
低風(fēng)阻數字化開(kāi)發(fā)技術(shù)已取得階段性成果，該應用場(chǎng)景獲“2021年企業(yè)數字化轉型典型場(chǎng)景”，目前已完成空氣動(dòng)力學(xué)數值風(fēng)洞建模與仿真試驗對標，仿真誤差1%~3%，搭建空氣動(dòng)力學(xué)數據庫系統，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(dòng)力學(xué)數值風(fēng)洞
關(guān)鍵技術(shù)：
- 風(fēng)洞與傳統仿真方法結合 - 基于數值風(fēng)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(dòng)力學(xué)理論與工程實(shí)踐結合 - 低風(fēng)阻設計和流動(dòng)控制技術(shù)，為降風(fēng)阻設計提供更為充分的理論與實(shí)踐支撐；
- 空氣動(dòng)力學(xué)性能開(kāi)發(fā)與大數據+人工智能深度融合 - 搭建超低風(fēng)阻數字開(kāi)發(fā)平臺，形成全新低風(fēng)阻開(kāi)發(fā)數字化解決方案。
圖4 2021年企業(yè)數字化轉型典型場(chǎng)景證書(shū)
【結語(yǔ)】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 )國家工程技術(shù)中心，持續推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。