QCT1183-2023汽車空氣動力學(xué)術(shù)語和定義

汽車空氣動力學(xué)術(shù)語和定義 Ⅲ1范圍 13術(shù)語與定義 1 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國汽車標準化技術(shù)委員會(SAC/TC114)提出并歸口。本文件起草單位：中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中汽研(天津)汽車工程研究院有限公司、吉林大學(xué)、吉利汽車研究院(寧波)有限公司、廣州汽車集團股份有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、上汽大眾汽車有限公司、一汽-大眾汽車有限公司、中國第一汽車股份有限公司、襄陽達安汽車檢測中心有限公司、北京汽車股份有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司、泛亞汽車技術(shù)中心有限公司、安徽江淮汽車集團股份有限公司、上海汽車集團股份有限公司技術(shù)中心、日產(chǎn)(中國)投資有限公司、戴姆勒大中華區(qū)投資有限公司、沃爾沃汽車(亞太)投資控股有限公司。本文件主要起草人：劉學(xué)龍、秦青、高岳、張英朝、付強、田富剛、宋昕、王慶洋、姜祖嘯、本文件為首次發(fā)布。汽車空氣動力學(xué)術(shù)語和定義本文件界定了汽車空氣動力學(xué)的術(shù)語和定義。本文件適用于M和N類汽車。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1汽車空氣動力學(xué)基礎(chǔ)3.1.1車輛空氣動力學(xué)坐標系車輛空氣動力學(xué)坐標系vehicleaerodynamicscoordinatesystem三個正交平面組成的坐標系統(tǒng)，坐標系原點位于車輛軸距(多軸車輛按最前軸和最后軸計算)中點連線和輪距(多軸車輛按最前軸和最后軸計算)中點連線在地面上投影的交點，見圖1,這三個基準平面是：Y基準平面：車輛縱向?qū)ΨQ平面。X基準平面：垂直于Y基準平面的鉛垂平面。Z基準平面：垂直于Y和X基準平面的水平面。坐標軸方向，以駕駛員視角定義為：X軸方向：正后方。Y軸方向：正右方。Z軸方向：正上方。2車輛軸距(多軸車輛按最前軸和最后軸計算)中點連線和輪距(LcA3前輪眉高度frontwheelarchheightH車輛水平放置時，通過前車輪中心點且垂直于地面的截面和輪眉線的交點與地面垂直距離，見圖3。HwWB[來源：GB/T3730.3—1992,3.4.1,有修改]y義為：按照右手定則，以Z軸為旋轉(zhuǎn)軸，右手拇指指向Z軸負向，四指所指的方向為正向，反之則為負向，見圖4。俯仰角pitchanglea車身坐標系Z軸與風(fēng)洞坐標系Z軸之間的夾角在風(fēng)洞坐標系ZX平面上的投影，俯仰角方向定義為：按照右手定則，以Y軸為旋轉(zhuǎn)軸，右手拇指指向Y軸正向，四指所指的方向為正向，反之則為負向，見圖4。側(cè)傾角rollangleφ車身坐標系Y軸與風(fēng)洞坐標系Y軸之間的夾角在風(fēng)洞坐標系YZ平面上的投影，側(cè)向角方向定義為：按照右手定則，以X軸為旋轉(zhuǎn)軸，右手拇指指向X軸負向，四指所指的方向為正向；反之則為負向，見圖4。4比例系數(shù)scalefactor車輛模型與整車的尺寸比值。車輛速度vehiclevelocityX方向上，大小為V的車輛速度矢量，見圖5。圖5車輛速度定義圖車輛壓力中心pressurecenter車輛氣動合力矩為零的點。3.1.3氣流參數(shù)空氣密度airdensityp在一定溫度和壓力下，單位體積空氣所具有的質(zhì)量。5μ分子自由層碰撞抵抗剪切變形的能力?？諝膺\動黏度airkinematicviscosityV空氣的動力黏度與密度之比?？諝鈮簭奱irpressureP空氣垂直作用在空氣微團表面或物體表面單位面積上的力。q流體顆粒每單位體積的動能。局部靜壓localstaticpressure自由流中局部承受的靜壓力。自由流靜壓力free-streamstaticpressurePo自由流中任一點承受的壓力。壓力系數(shù)pressurecoefficientC描述流體動力學(xué)中遍布整個流場相對壓力的無量綱量。當氣流與物體相對運動時，環(huán)繞物體的氣流會被分成兩個或更多方向的流動，氣流的分流點。6統(tǒng)一規(guī)定的大氣條件，具體規(guī)定如下：——大氣壓力：po=100kPa,除非法規(guī)另有規(guī)定?！髿鉁囟龋篢o=293K,除非法規(guī)另有規(guī)定。 在XY平面上相對于X方向成θ角，且大小為Vw的風(fēng)速矢量。迎風(fēng)角度windangleθ自由流速度free-streamspeedV風(fēng)速矢量相對于車輛速度矢量的大小(風(fēng)速矢量與車速矢量的矢量差的模)。湍流turbulentflow流體質(zhì)點互相摻混，其局部壓力、速度等在時間和空間上有復(fù)雜的、無規(guī)則的隨機脈動的非定常流動。湍流度turbulenceintensityE度量氣流速度脈動程度的一種標準，通常用脈動速度均方和與時均速度之比來表示脈動的大小。7流體黏性阻滯使層內(nèi)近壁流體沿流動方向不斷減速，在一定逆壓梯度下，外部流動仍繼續(xù)保邊界層boundarylayerδ局部速度u(Z)達到自由流速度(V)的99%時作為邊界層的外緣，由邊界層外緣到物面的8O雷諾數(shù)ReynoldsnumberRR=p·V·L./μ3.1.4車輛的空氣動力及力矩D氣動力沿X軸方向的分量，正方向為X軸的8L氣動力沿Z軸方向的分量，正方向為Z軸的正向。(F?=L)側(cè)向力sideforceS氣動力沿Y軸方向的分量，正方向為Y軸的正向。(Fy=S)橫擺力矩yawingmomentYM繞Z軸的氣動力矩。橫擺力矩方向定義為：按照右手定則，以Z軸為旋轉(zhuǎn)軸，右手拇指側(cè)傾力矩rollingmomentRM繞X軸的氣動力矩。側(cè)傾力矩方向定義為：按照右手定則，以X軸為旋轉(zhuǎn)軸，右手拇指指向X軸負向，四指所指的方向為正向，反之則為負向。(Mx=-RM)俯仰力矩pitchingmomentPM繞Y軸的氣動力矩。俯仰力矩方向定義為：按照右手定則，以Y軸為旋轉(zhuǎn)軸，右手拇指指向Y軸正向，四指所指的方向為正向，反之則為負向。(My=PM)前軸升力frontliftLF后軸升力rearliftLR前軸側(cè)向力frontsideforceSF側(cè)向力作用在前軸上的分量。(SFSR93.1.5車輛的空氣動力和力矩系數(shù)阻力系數(shù)dragcoefficient用于表征車輛阻力的無量綱系數(shù)，其值為車輛所受到的阻力與氣流動壓和正投影面積之比，C?絕對值每0.001為1count。用于表征車輛升力的無量綱系數(shù)，其值為車輛所受到的升力與氣流動壓和正投影面積之比。用于表征車輛側(cè)向力的無量綱系數(shù)，其值為車輛所受到的側(cè)向力與氣流動壓和正投影面積之比。升力系數(shù)C?與阻力系數(shù)Ca之比值。俯仰力矩系數(shù)pitchingmoment氣動合力矩在車輛坐標系內(nèi)繞Y軸的分量，用于表征車輛俯仰力矩的無量綱系數(shù)。橫擺力矩系數(shù)yawingmomentcoefficient氣動合力矩在車輛坐標系內(nèi)繞Z軸的分量，用于表征車輛橫擺力矩的無量綱系數(shù)。側(cè)傾力矩系數(shù)rollingmomentcoefficient氣動合力矩在車輛坐標系內(nèi)繞X軸的分量，用于表征車輛側(cè)傾力矩的無量綱系數(shù)。前軸升力系數(shù)frontliftcoefficient用于表征車輛前軸升力的無量綱系數(shù)。用于表征車輛后軸升力的無量綱系數(shù)。前側(cè)向力系數(shù)frontsideforcecoefficient用于表征車輛前軸側(cè)向力的無量綱系數(shù)。后側(cè)向力系數(shù)rearsideforcecoefficient用于表征車輛后軸側(cè)向力的無量綱系數(shù)。兩軸以上車輛的力矩系數(shù)應(yīng)基于長度參數(shù)來進行計算，而不是軸距。在這種情況下，應(yīng)該指明長度參數(shù)的值。3.2汽車空氣動力學(xué)試驗3.2.1風(fēng)洞試驗汽車風(fēng)洞automotivewindtuanel利用動力裝置等設(shè)備在管道中產(chǎn)生可調(diào)節(jié)氣流以模擬車輛實際道路行駛時流場及運動狀態(tài)的管道狀試驗設(shè)備。通過試驗段的氣流經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)可再返回試驗段即能回收氣流能量的風(fēng)洞。通過試驗段的氣流排至外部、不能回收氣流能量的風(fēng)洞。地面模擬系統(tǒng)groundsimulationsystem模擬車輛在實際道路行駛時地面流場的控制系統(tǒng)。邊界層控制系統(tǒng)boundarylayerremovesystem通過抽吸或切向補充氣流的方式移除地面邊界層，模擬車輛在實際道路行駛狀態(tài)的控制系統(tǒng)。移動地面系統(tǒng)rollingroadsystem風(fēng)洞地面上，通過安裝從車輛前方延伸至車輛后方的可移動平帶，對地面進行模擬的系統(tǒng)。阻塞效應(yīng)blockage風(fēng)洞試驗過程中，洞壁及車輛等的存在，導(dǎo)致氣流速度、方向發(fā)生變化的現(xiàn)象。車輛正投影面積與試驗段噴口面積的比值。水平浮力效應(yīng)horizontalbuoyancyeffect風(fēng)洞中，氣流流經(jīng)試驗段時，沿軸線方向所形成的額外壓力梯度。地面的存在對車輛底部氣流的流動特性產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。雷諾相似Reynoldsnumbersimilarity縮比模型試驗時，試驗雷諾數(shù)與實車行駛時雷諾數(shù)相等或相近。噴口法nozzlemethod通常選取風(fēng)洞穩(wěn)流段內(nèi)壁面處靜壓與噴口出口平直段內(nèi)壁面處靜壓之差作為噴口出口動壓，經(jīng)過計算可得到對應(yīng)風(fēng)速的一種監(jiān)測風(fēng)洞噴口出口風(fēng)速測量方法。駐室法plenummethod通常選取風(fēng)洞穩(wěn)流段內(nèi)壁面處靜壓與駐室無風(fēng)區(qū)內(nèi)靜壓之差作為噴口出口動壓，經(jīng)過計算可得到對應(yīng)風(fēng)速的一種監(jiān)測風(fēng)洞噴口出口風(fēng)速測量方法。對風(fēng)洞測量結(jié)果進行修正，使其接近車輛在理想道路行駛狀態(tài)的過程。3.2.2道路試驗氣動阻力滑行試驗法aerodynamicdragcoastdowntest通過將車輛加速到一定速度，待車速穩(wěn)定后，使傳動裝置脫離動力機構(gòu)，讓車輛自由滑行直至停車的方式測量車輛行駛阻力，并測量排除其他阻力影響來計算氣動阻力的試驗方法。前處理pre-processing后處理post-processing邊界條件boundarycondition在迭代計算過程中，某一物理量計算值與基準值(或參考值)的差值。收斂converge穩(wěn)態(tài)計算steady-statesimulation瞬態(tài)計算unsteady-statesimulatiB邊界層………………3.1.邊界層動量厚度……………………3.1.3.20邊界層厚度……邊界層位移厚度……………………3.1.3.19邊界條件…………………C殘差……………………3.3.12側(cè)向力系數(shù)…………………………3.1.5.3車輛解析中心………………………3.1.1.2車輛壓力中心………………………3.1.2.14車輛軸距……………3.1.2.8DF分離流………………3.1.風(fēng)洞坐標系………………3.1.1.3風(fēng)速修正…………………3.2.2.4俯仰力矩系數(shù)……………3.1.5.5G滾動阻力…………………3.2.2.3H橫擺角……………………3.1.2.9橫擺力矩…………………3.1.4.4橫擺力矩系數(shù)……………3.1.5.6后側(cè)向力系數(shù)…………………………3.1.5.11回流型風(fēng)洞………………3.2.1.2后輪眉高度………………3.1.2.7后軸升力…………………3.1.4.8后軸升力系數(shù)……………3.1.5.9J局部靜壓…………………3.1.3.6交界面…………………加密區(qū)………………計算流體力學(xué)………………3.3.1計算域出口…………計算域進口…………K空氣動力黏度……………3.1.3.2空氣密度…………………3.1.3.1空氣運動黏度…………………………3.1.3.3L雷諾相似………………3.2.1.11P噴口法…………………3.2.1.12Q前軸升力系數(shù)………………………3.1.5.8S升阻比………………3.1.5.4T湍流度………WX旋轉(zhuǎn)邊界條件…………Y移動地面系統(tǒng)………………………3.2.1.6迎風(fēng)角度…………………Z駐室法………………3.2.1.13自由流速度…………………………3.1.3.13阻塞效應(yīng)……………3.2.1.7英文對應(yīng)詞索引Aaerodynamicdragcoastdownteairdensity……………………………3.1.3.1airkinematicviscosairviscosity…………………………3.1.3.2automotivewindtunnel…………Bblockageratio…………boundarylayerthickness………………………3.1.3.18boundarylayer……………Ccharacteristiclength……………………computationalfluiddynamics…………converge…………crosswindstabilitytest……………Ddisplacementthickness………drag…………………3.1.dragcoefficient…………………………dynamicpr