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畢業(yè)設計（論文）開題報告
設計（論文）題目: 小型車1:5模擬風洞實驗室設計
院 系 名 稱: 汽 車 與 交 通 工 程 學 院
專 業(yè) 班 級: 車 輛 工 程 07—11 班
學 生 姓 名: 陸 川
導 師 姓 名: 齊 曉 杰
開 題 時 間:
指導委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
開題報告撰寫要求
一、“開題報告”參考提綱
1. 課題研究目的和意義；
2. 文獻綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；
3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；
4. 技術路線或研究方法；
5. 進度安排；
6. 主要參考文獻。
二、“開題報告”撰寫規(guī)范
請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。
畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
陸 川
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程B07-11 班
指導教師姓名
齊曉杰
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
小型車1:5模擬風洞實驗室設計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1、研究現(xiàn)狀：
（1）國外研究
國外，汽車風洞建設較早。1939年，德國的斯圖加特大學建立了第一座全尺寸汽車空氣動力學試驗的風洞。它的最高速度高達270km/h，可以進行高速賽車空氣動力學的研究。隨后，不少汽車企業(yè)和研究機構陸續(xù)開始建設汽車風洞。近年來，不斷有新的專業(yè)汽車風洞落成，如 Audi 汽車公司風洞。
汽車風洞建設初期，大量借鑒了航空空氣動力學的研究經(jīng)驗和理論。航空空氣動力學試驗規(guī)定風洞試驗的阻塞比（Blockage ratio）：￠ =A/AN。其中，A 是試驗模型的正投影面積，AN是風洞的噴口截面面積。雖然航空風洞規(guī)定風洞試驗時, ￠要小于 0.05，但是現(xiàn)在的汽車風洞阻塞比已經(jīng)越來越大，甚至有阻塞比達到 0.2 左右的汽車風洞。
為了使汽車風洞試驗結果更加精確，國外陸續(xù)有專業(yè)的汽車風洞裝備地面效應模擬設備?，F(xiàn)在幾乎所有的汽車風洞都引入地面效應模擬設備，特別是移動帶地面效應模擬系統(tǒng)。
汽車風洞的建設，帶來了汽車風洞試驗技術的變革和創(chuàng)新。為了適應汽車氣動噪聲的研究，大量的汽車風洞經(jīng)過改進以便能進行氣動噪聲試驗，部分新建的汽車風洞直接就定位建設低噪聲的汽車風洞。
近年來，隨著汽車風洞試驗技術的提高，汽車風洞的試驗設備也不斷提高。這標志世界汽車研究又進入一個嶄新的階段。
（2）國內(nèi)研究
目前，我國汽車風洞建設較晚。2002年，吉林大學汽車風洞開工建設。2005年，同濟大學上海地面交通工具風洞中心開工建設。兩座風洞的建設完成，標志著中國汽車研究進入一個新的階段。
在國內(nèi)，雖然建設了國內(nèi)專業(yè)的汽車風洞，但是在汽車風洞實驗技術上還存在很多不足，國內(nèi)還不能提供準確可靠的實驗方法，制約了汽車技術的提升，不利于我國汽車工業(yè)的發(fā)展。為了我國汽車工業(yè)更好地發(fā)展，就必須對國內(nèi)的汽車風洞實驗設備進行充分掌握，改進試驗設備，完善試驗技術，提高試驗精度。
2、目的：
進行汽車研究，汽車風洞是必不可少的試驗設備。汽車風洞建設對汽車空氣動力學發(fā)展意義重大，沒有汽車風洞，也不能很好推動整個國家的汽車工業(yè)向前發(fā)展。而汽車風洞的主要任務是正確模擬氣流流經(jīng)汽車車體表面的流態(tài)以獲得準確的實驗數(shù)據(jù)，實驗數(shù)據(jù)的精確與否決定了汽車氣動外形設計的成敗。
汽車在水平路面上勻速行駛的阻力為兩部分：滾動阻力和空氣阻力。隨著汽車車速的提高，滾動阻力和空氣阻力都增大，而空氣阻力隨車速的平方等比增長。在我國，汽車空氣動力學研究還不充分，汽車空氣阻力系數(shù)同世界水平還有一定差距。因此，汽車風洞實驗能促進汽車空氣動力學研究，進行汽車空氣動力學研究將能夠給我國帶來巨大的燃油節(jié)省，具有非常大的經(jīng)濟效益和社會效益。
隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展以及國家提出節(jié)能減排政策，汽車空氣動力學的作用日益突出。國家提出了“節(jié)能減排”的政策，號召大力開展推動提高能源利用效率的科技創(chuàng)新。對于交通工具來說，改善汽車等交通工具的空氣動力學特性，將是降低汽車燃油消耗，節(jié)省能源的重要方式。
由于汽車風洞建設成本高，使用費用大，國內(nèi)一直沒有建設汽車風洞。本世紀初，國內(nèi)的吉林大學和同濟大學先后建設了專業(yè)的汽車風洞，中國結束了沒有專業(yè)汽車風洞的歷史。
因此，此次研究目的就是為了滿足市場需求，為中國汽車工業(yè)自主研發(fā)設計，深入展開對汽車風洞實驗室的研究。發(fā)展自己的汽車風洞技術。以最少的費用進行汽車各項實驗的測試，達到節(jié)約、物以所用的目的。為企業(yè)創(chuàng)造價值，為我國汽車工業(yè)發(fā)展做貢獻，為世界汽車發(fā)展做貢獻。
3、意義：
汽車作為人類交通工具，它的出現(xiàn)和發(fā)展給人類社會帶來了無可估量的經(jīng)濟效益和社會效益。伴隨著汽車日益走向成熟，汽車產(chǎn)品的開發(fā)、設計生產(chǎn)等相關領域的發(fā)展也日臻完善，并不斷推陳出新，而這一切都與汽車的實驗研究密不可分。
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，中國汽車工業(yè)走自主研發(fā)設計之路，迫切需要建立起自己的汽車風洞實驗室，掌握和發(fā)展自己的汽車風洞實驗技術。這樣既可以節(jié)約開發(fā)成本，又可以快速完成風洞技術的發(fā)展和積累。同時也可以促進我國汽車空氣動力學的研究。為人類、為社會、為中國汽車工業(yè)自主研發(fā)設計作貢獻
在當前形勢下，國家提出了“節(jié)能減排”的政策，號召大力開展推動提高能源利用效率的科技創(chuàng)新。對于交通工具來說，改善汽車等交通工具的空氣動力學特性，將是降低汽車燃油消耗，節(jié)省能源的重要方式。進行汽車研究，汽車風洞是必不可少的試驗設備。汽車風洞建設對汽車空氣動力學發(fā)展意義重大，沒有汽車風洞，既不可能很好地設計出最優(yōu)的汽車，也不能很好推動整個國家的汽車工業(yè)向前發(fā)展
因此，此次研究就是為了設計模擬汽車風洞實驗室設計，以最少的費用，最優(yōu)化的方法對汽車風洞實驗室設計。這主要從兩方面考慮：一是經(jīng)濟角度出發(fā)；二是社會角度出發(fā)。首先從經(jīng)濟角度出發(fā)：達到節(jié)約成本，用最簡單的方法去做最復雜的實驗。降低了昂貴的費用。為企業(yè)創(chuàng)造了更好地經(jīng)濟效益。同時也促進了老百姓的買車能力。為整個社會經(jīng)濟騰飛作貢獻。其次從社會角度出發(fā)：為了滿足行業(yè)的需要、為了汽車工業(yè)的發(fā)展、為了科學研究技術作貢獻。
二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
（1）設計的基本內(nèi)容：
1、進行1:5小型車模擬風洞實驗室平面布局設計；
2、進行風機選擇和校核，前后穩(wěn)速倉柵設計，測試倉設計，測試臺設計，環(huán)狀風道設計，P型引風口設計，臺架支撐結構設計；
3、根據(jù)設計系統(tǒng)進行優(yōu)化匹配，經(jīng)濟性、穩(wěn)定性校核；
4、風速測量、壓力測量傳感器布局和選擇；
5、繪制設計系統(tǒng)總圖和上述部分的結構裝配圖、零件圖。
（2）解決的主要問題：
一是主要針對目前汽車風洞實驗需要昂貴的費用而設計出一款能降低實驗成本，模擬整車實驗的實驗室；
二是風洞實驗室合理布置，復雜簡單化；
三是對風洞實驗室各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化設計；
四是達到節(jié)約型、高效率、簡單化等。
三、技術路線（研究方法）
調(diào)查研究、收集資料
總體布局設計
各環(huán)節(jié)布局、設計
N 各環(huán)節(jié)技術的校核
Y
總體修訂
總體校核 N
Y
研究成果
四、進度安排
第1周：領取任務、資料收集，進行調(diào)研；
第2周：繼續(xù)調(diào)研，整理開題報告制定方案；
第3周：撰寫開題報告，開題答辯、設計任務、總體方案草圖設計與計算；
第4周： 總體設計方案草圖審核與修改；
第5-10周：完成圖紙各總成、所有零件圖的設計、計算與校核；
第11-12周 ：總圖的修訂、部件修正、校核、完成計算、修訂說明書；
第13周：畢業(yè)設計（論文）修改、完善；
第14周：畢業(yè)設計（論文）審核、預審；
第15周：畢業(yè)設計（論文）修改、完善；
第16周：畢業(yè)設計（論文）審核、預審；
第17周：畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯；
五、參考文獻
【1】傅立敏.汽車空氣動力學.機械工業(yè)出版社，1998.
【2】伍榮林，王振羽.風洞設計原理.北京航空學院出版社，1985.
【3】谷正氣.汽車空氣動力學.人民交通出版社，2005.
【4】傅立敏.FD-09風洞改造為汽車模型風洞的技術研究.第一汽車集團建廠四十周年優(yōu)秀論文集，1992.
【5】李強，丁玨，翁培奮.上海大學低湍流度低速風洞及氣動設計.上海大學學報（自然科學報），第13卷第二期.2007，4.
【6】何克敏，屠興.低湍流度風洞及其設計.西北工業(yè)大學，1988（02）
【7】龐加斌，林志興，余卓平，王宏雁.TJ-2風洞汽車試驗的修正方法.汽車工程，第24卷第5期.2002
【8】傅立敏，靳春寧.汽車風洞試驗地板邊界層控制技術.汽車工程，1998，20( 1)
【9】傅立敏.關于改造航空風洞為汽車試驗風洞的技術探討.汽車技術，1991，9.
【10】劉佩蓮.中、小型風洞汽車模型試驗方法的研究.會議論文，1994.
【11】王懋勛，朱衛(wèi).汽車空氣空力學的風洞試驗研究綜述.1990
【12】何克敏，白存儒，屠興.西工大低湍流度風洞氣動設計及計算.[NPU-A,LLT9109].
【13】王元,張鴻雁,吳延奎.風工程學與大氣邊界層風洞 .1997(03).
【14】郗忠祥，解亞君，郭琦.NF-3風洞設計特點.1996(04).
【15】王元，張鴻雁，吳延奎.風工程學與大氣邊界層風洞.1997(03).
【16】MEHTA R D，BRADSHAW P．Design rules for small low speed wind tunnels ．Journal of the Royal Aeronautical Society，1979，12：443-449．
【17】BRADSHAW P A low-turbulence wind tunnel driven by an aerofoil type centrifugal blower 1967
【18】Antonello Cogotti, A Parametric Study on the Ground Effect of a Simplified Car Model[C]//SAE Paper 980031.
【19】] Wickern, G., Schwartekopp, B. Correction of Nozzle Gradient Effects in Open Jet Wind Tunnels[C]// SAE Technical Paper 2004-01-0669.
【20】Bahram Khalighi, James P. Johnson and Kuo-Huey Chen,Richard G. Lee.Experimental Characterization of the Unsteady Flow Field behind Two outside Rear View Mirrors[C]//SAE Technical Paper 2008-01-0476.
六、備注
指導教師意見：
簽字： 年 月 日