汽車(chē)尾流速度測量的虛擬儀器系統
(3)測量風(fēng)洞風(fēng)速,也即測量風(fēng)洞中試驗段流來(lái)均勻流場(chǎng)的風(fēng)速。如圖6 中右邊虛線(xiàn)框部分,首先皮托管的壓差由壓差傳感器感應到變成電信號經(jīng)A/D 板轉換后,由數據處理系統處理變?yōu)轱L(fēng)速顯示在面板的指示計里(V0total,m/s),并暫存在緩存器里,試驗完后一并存入存儲器里。數據處理時(shí)原理與前面相同。
(4)賦A,B,n 的值,將校準系統得出的A,B,n 賦給控制矩陣,系統將這三個(gè)系數帶入擬合函數,從確定了風(fēng)速與熱線(xiàn)輸出電壓信號間的對應關(guān)系。在測速試驗過(guò)程中,熱線(xiàn)輸出的電壓信號就通過(guò)擬合函數可直接轉換成風(fēng)速值。
(5)待測信號的時(shí)間變化顯示。
(6)數據采集和存儲的控制。
6 虛擬儀器的試驗測試及其結果
針對某國產(chǎn)轎車(chē)的1:10 模型,用本虛擬儀器系統進(jìn)行了汽車(chē)尾流速度分布試驗研究,并與我們先前研究的結果進(jìn)行比較,以驗證該虛擬儀器的有效性。
6.1 試驗內容
測量橫截面:試驗對4 個(gè)尾流速度測量橫截面進(jìn)行了速度分布測量。本車(chē)的模型高為h=126mm,4 個(gè)面距離汽車(chē)尾端分別為1h,2h,3h,4h 處,分別對應x/h=1,2,3,4。4 個(gè)橫截面位置如圖9 所示。
圖9 4個(gè)測量剖面的位置圖
試驗風(fēng)速:20m/s。
堵塞比:6%。
6.2 試驗結果
表1 虛擬儀器系統測得的速度結果
處的尾流測量橫截面內各點(diǎn)的速度試驗值如表1。進(jìn)一步數據處理后得到該尾流橫截面的速度分布等值線(xiàn)
圖,如圖10a。
a)x/h=1 尾流截面 b x/h=2 尾流截面 c)x/h=3 尾流截面 d)x/h=4 尾流截面
圖10 4個(gè)尾流橫截截面內的速度分布圖
7 結論
(1)針對傳統儀器的種種特點(diǎn)和弊端,在汽車(chē)風(fēng)洞中引入虛擬儀器的概念,開(kāi)發(fā)了基于熱線(xiàn)風(fēng)速計的、專(zhuān)門(mén)用于汽車(chē)尾流測速的虛擬儀器系統,該系統能夠方便地進(jìn)行維護、擴展和升級。
(2)使用該虛擬儀器系統進(jìn)行了某國產(chǎn)轎車(chē)的尾流測速試驗研究,測試結果與我們以前的數值計算結果和試驗結果均保持一致,證明了使用本虛擬儀器進(jìn)行汽車(chē)尾流測速是有效且可行的。
(3)應用該虛擬儀器系統進(jìn)行汽車(chē)尾流測速,進(jìn)而研究改善尾流結構的措施,對提高汽車(chē)空氣動(dòng)力特性,開(kāi)發(fā)低阻力國產(chǎn)汽車(chē),降低汽車(chē)燃油消耗有重要意義。
參考文獻
1 傅立敏. 汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué).北京:機械工業(yè)出版社, 1998
2 魏中磊. 熱線(xiàn)風(fēng)速以及其探針的發(fā)展以及在湍流實(shí)驗研究上的貢獻.湍流理論新進(jìn)展及其應用. 上海 : 上海大學(xué)出版社,2000
3 H.H.Bruun. Hot-Wire Anemometry Principles and Signal Analysis. Oxford University Press, 1999
4 傅立敏. 汽車(chē)三維分離流動(dòng)特性的數值計算研究. 汽車(chē)工程,2000 年
5 FU Li-min. Numerical Study of Separated Flow around Rear of Road Vehicle . 2000 FISITA, Jun 2000(end)
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