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专利名称：一种测定汽车模型风阻大小的测试装置及测试方法
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(I)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。


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。
具体实施例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I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I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I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I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(I)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I内，再由出风口 6的出风风机通过中段3，将前段I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。
权利要求
1.一种测定汽车模型风阻大小的测试方法，其特征在于包括下述步骤 (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。
2.一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。
3.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。
4.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。
5.根据权利要求3所述的测定汽车模型风阻大小的测试装置，其特征在于，所述中段通过螺杆实现与前段和后段之间的连接及定位。
6.根据权利要求2 5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。
全文摘要
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。
文档编号G01M9/06GK103018002SQ20121048883
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者谢小鹏, 曹立峰, 曾建豪, 肖海兵 申请人:华南理工大学