一种气动阻力件及缩比汽车模型的制作方法

1.本发明整车空气动力学缩比油泥模型制造领域，尤其涉及一种可用于缩比汽车模型风洞实验的气动阻力件及缩比汽车模型。


背景技术：

2.风洞试验是汽车空气动力学开发和优化中的主要手段，与全尺寸风洞相比，缩比模型风洞具有效率高、响应快等优点，且缩比油泥模型的造价、制造时间以及实验费用都远低于全尺寸油泥模型，缩比模型风洞在车辆前期开发中具有非常重要的地位，主要用于项目前期的选型开发以及降阻方案的趋势性研究。
3.整车气动阻力而言主要分为外型阻力以及内部阻力，外型阻力主要跟汽车外形有关，而内部阻力主要指汽车内部的通风气流对冷却模块(主要指实车中冷凝器、散热器以及冷却风扇组成的冷却模块，以下简称为crfm系统)、发动机舱内部零件等造成的阻力。对于缩比模型而言，外型尺寸的缩放较为简单，但是当模型缩放时，如何准确制造出相应阻力的crfm冷却模块，则是本领域较难解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种可用于缩比汽车模型风洞实验的气动阻力件及缩比汽车模型。
5.针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种气动阻力件，包括：外框架，包括可拆卸连接的第一支架与第二支架；至少一层阻尼网以及至少一层整流格栅，所述阻尼网与整流格栅插接于所述外框架内且两者互相抵接。
7.本发明的部分实施方式中，所述外框架内设置至少两层阻尼网以及至少一层整流格栅，相邻两层所述阻尼网分别抵接于所述整流格栅的两侧。
8.本发明的部分实施方式中，所述第一支架成型为门形支架，所述门形支架的相对两侧壁成型限位结构，所述阻尼网及整流格栅通过所述限位结构安装于所述外框架上。
9.本发明的部分实施方式中，所述第二支架成型为杆形支架，所述杆形支架通过紧固件螺纹连接于门形支架的开口侧。
10.本发明的部分实施方式中，所述限位结构为分别成型于所述门形支架相对两侧壁上的至少两个限位凸起，所述阻尼网及所述整流格栅插接于相邻两个限位凸起之间。
11.本发明的部分实施方式中，所述阻尼网包括与所述外框架形状匹配的金属丝网以及固定所述金属丝网的包边。
12.本发明的部分实施方式中，所述包边为位于所述金属丝网两侧的金属条，所述金属丝网通过铆钉夹持于两个金属条之间。
13.本发明的部分实施方式中，所述整流格栅成型为蜂窝状金属格栅，所述整流格栅的厚度大于所述阻尼网的厚度。
14.本发明同时提供一种缩比汽车模型，包括上述气动阻力件。
15.本发明的部分实施方式中，所述气动阻力件用于缩比汽车模型中的内部阻力件，所述外框架的尺寸相比所述内部阻力件尺寸成比例缩小。
16.本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
17.本发明提供的气动阻力件及缩比汽车模型在进行汽车风洞试验时，首先根据cfd计算方法得到实车模型在设定风速下气动阻力件受到的风阻大小，最终推算出气动阻力件在试验段风速下压降大小，实验过程调整阻尼网及整流网的个数及其阻尼网目数，获得不同的气动阻力值。上述用于缩比汽车模型发动机舱内冷却模块的气动阻力件，可以在缩比模型风洞试验中，有效仿真出实车冷却模块的阻力。由于本发明的气动阻力件的外框架为可拆卸连接结构，阻尼网与整流格栅插接固定于外框架，方便实验过程中阻尼网及整流格栅的拆装。
附图说明
18.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
19.图1为本发明的气动阻力件的一种具体实施方式的结构示意图；
20.图2为本发明的气动阻力件中第一支架的一种具体实施方式的结构示意图；
21.图3为本发明的气动阻力件中阻尼网的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.如图1所示为本发明提供的气动阻力件的一种具体实施方式，用于缩比汽车模型中，尤其用于缩比汽车模型的内部阻力件，例如，设置于发动机仓内的冷却模型或者其他受气流影响的零部件。本实施方式中，所述气动阻力件用于模拟发动机仓内的冷却模块，例如冷凝器。
27.该气动阻力件包括外框架10，插接于外框架10内的至少一层阻尼网20以及至少一
层整流格栅30，所述阻尼网20与整流格栅30互相抵接。其中，所述外框架10由可拆卸连接的第一支架11与第二支架12连接而成。所述阻尼网20与整流格栅30互相抵接以避免两者之间形成间隙导致流经气体形成紊流，与实际冷却模块形成的气体阻尼作用不同的问题。
28.在进行汽车风洞试验时，首先根据所需压差大小以及阻尼网20阻力大小数值，放入相应张数的阻尼网20，并在两层阻尼网20中间加上整流格栅30，保证阻尼网20以及整流格栅30处于平整夹紧状态，然后将阻尼网20与整流格栅30插接于第一支架11上，再将第二支架12连接于第一支架11上，形成该气动阻力件的外框架10，完成的该气动阻力件的组装。实验过程中，则可以通过拆装不同的阻尼网20及整流格栅30可以获得不同的气动阻力值。上述用于缩比汽车模型发动机舱内冷却模块的气动阻力件，可以在缩比模型风洞试验中有效仿真出实车冷却模块的阻力。
29.具体地，所述阻尼网20包括与所述外框架10形状匹配的金属丝网21以及固定所述金属丝网21的包边22。金属丝网21具有多重规格，包含多种目数的粗丝径整流网和多种目数的细丝径整流网，较常使用的目数分别为40，80，100，120，150目。不同丝径、不同目数的阻尼网20具有完全不同的阻力值，通过不同丝径、不同目数的阻尼网20组合可以得到不同阻力值的阻力件芯体。更具体地，如图3所示，每种目数的阻尼网20用两片不锈钢制成的金属条夹紧，并用铆钉23铆接紧固，使所述金属丝网21平整地夹持于两个金属条之间。
30.具体地，所述整流格栅30成型为蜂窝状金属格栅，所述整流格栅30的厚度大于所述阻尼网20的厚度。用于对经过阻尼网20的气流进行整流，使保持气流方向稳定，避免产生多层阻尼网20叠加产生紊流，同时还对阻尼网20有一定的支撑固定作用。更具体地，一种具体实施方式中，所述整流格栅30为孔格内切圆直径为4.24mm的硬质蜂窝整流格栅30。
31.一种具体实施方式中，所述外框架10内设置至少两层阻尼网20以及至少一层整流格栅30，相邻两层所述阻尼网20分别抵接于所述整流格栅30的两侧。更具体地，根据cfd计算方法得到实车模型处于110km/h风速下，冷却模块进风速度；通过相似原理，确保缩比模型与实车模型冷却模块处于相似流场状态，确保欧拉数以及雷诺数处于相同数值；根据雷诺数推算出缩比模型冷却模块气动阻力件对应的试验段风速，根据欧拉数推算出气动阻力件在试验段风速下，需要多少压降，通过调整阻尼网20的目数及个数，最终获得误差在2％以内的缩比汽车模型冷却模块气动阻力件。例如，通过在外框架10内设置三层目数分别为40，80，100的阻尼网20以得到缩比汽车模型冷却模块的气动阻力件，其中三层阻尼网20之间设置两层整流格栅30。
32.具体地，所述外框架10的结构形式不唯一。如图2所示，一种具体实施方式中，所述第一支架11成型为门形支架，所述第二支架12成型为杆形支架，所述杆形支架通过紧固件螺纹连接于门形支架的开口侧，以形成矩形或方形的外框架10。其中，将第一支架11设置为门形支架以便于阻尼网20及整流格栅30的插接固定。
33.更具体地，所述门形支架可通过三个杆形支架焊接而成，还可以通过紧固螺钉可拆卸连接而成。
34.为了便于阻尼网20及整流格栅30相对外框架10的安装固定，所述门形支架的相对两侧壁成型限位结构，所述阻尼网20及整流格栅30通过所述限位结构安装于所述外框架10上。通过设置限位结构可以使阻尼网20及整流格栅30稳定地安装在外框架10上，避免两者相对外框架10移动导致风洞试验时仿真效果差的问题。
35.为了便于阻尼网20及整流格栅30的插接固定，所述限位结构为分别成型于所述门形支架相对两侧壁上的至少两个限位凸起11a，所述限位凸起11a沿所述门形支架的侧壁长度方向延伸，所述阻尼网20及所述整流格栅30插接于相邻两个限位凸起11a之间。上述限位结构简单，更换阻尼网20或整流格栅30操作方便，特别适用于风洞试验使用。更具体地，所述门形支架的内侧壁分别设置方形槽11b，以使其截面成型为u形，所述方形槽11b的槽臂形成所述限位凸起11a以使所述阻尼网20及整流格栅30固定于方形槽11b内部。更具体地，门形支架相对设置两侧壁的方形槽11b的槽底上分别设置两个限位凸起11a。通过位于方形槽11b内设置的两个限位凸起11a可以增加阻尼网20及整流格栅30的设置层数。例如，当需要设置两层阻尼网20及一层整流格栅30的情况下，将其设置在中间的限位凸起11a之间，当需要设置四层阻尼网20及三层整流格栅30时，使阻尼网20及整流格栅30依次安装于所述方形槽11b的槽臂与中部限位凸起11a形成的三个安装空间内。
36.本发明同时提供缩比汽车模型的具体实施方式，其包括上述具体实施方式中的气动阻力件，在此不再赘述。其中，所述气动阻力件用于缩比汽车模型中的内部阻力件，例如冷却模块中的冷凝器。所述外框架10的尺寸相比所述内部阻力件尺寸成比例缩小。例如，外框架10的尺寸是汽车冷凝器尺寸的四分之一。
37.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。