用数据诠释世界最好――上海地面交通工具风洞中心先睹记

　　坐落于同济大学嘉定校区一隅，上海地面交通工具风洞中心（简称“汽车风洞”）藏身于一栋体形稍显“矮胖”的三层建筑中。
　　
　　走进这个被夸赞为“世界上最好”的风洞，银色的弧线形门帘简洁悦目。“全世界总共有10多个汽车风洞，我们的门帘最好看。”带记者参观的“向导”、上海地面交通工具风洞中心主任杨志刚称这是“同济特色”，谁都知道同济大学的建筑学科一向出名。
　　
　　即将正式投入使用的风洞中心，主要包括两个风洞，一是汽车气动声学整车风洞，一是热环境整车风洞，皆为国内“首个”。
　　
　　“车不动，风动”
　　
　　气动声学风洞技术“亮点”风度控制精度:0.01%；天平测力精度0.007%；频颤振振幅控制1.0%
　　
　　考虑到抵御地面沉降和抗震等因素，气动声学风洞和热环境风洞，都在风洞中心的二楼。
　　
　　走进位于东侧的气动声学风洞实验室，一眼看到一个大“洞”。杨志刚介绍说，做模拟行驶环境实验，汽车在风洞中一般是“车不动，风动”，这一样可以精确测出空气阻力对汽车行驶的影响。借助实验数据改进设计，降低风阻、降低油耗，是气动声学风洞实验的一大基本功能。
　　
　　为了制造“风动”效果，风洞中安装了一台功率为4400千瓦的巨型风机，耗能相当于同时点亮100万只灯泡。风洞实际可模拟的最大风速为每小时250公里，不仅足以满足小汽车的空气动力学实验，也为今后赛车、高速铁路车辆和大飞机的车身、机身研发预留了技术能力。
　　
　　气动声学风洞的另一项实验功能，是通过气动声学测试，控制车辆内外的动力噪声，进行低噪声优化设计。杨志刚介绍，声学控制是衡量一个风洞是否达到世界顶级水平的重要标志。一般而言，开口式风洞都会出现低频颤振现象，这将影响实验结果。为解决技术难点，同济大学在正式开建风洞前，专门组织了一个小组，以1∶15搭建起一个小的模型风洞，经过3年多潜心攻关终于成功。围绕低频颤振，同济大学已申请了3项专利，目前还有3项专利在申请之中。
　　
　　目前，这个气动声学风洞的低频颤振振幅控制在1.0%，优于国际先进水平1.4%的指标系数。“解决低频颤振问题，我们风洞是目前世界上做得最好的。”杨志刚告诉记者，气动声学风洞的其他两个技术指标，也跻身世界最好风洞之列：风度控制精度为0.01%，天平测力精度为0.007%。
　　
　　模拟全中国气候
　　
　　热环境风洞技术“亮点”可控温度：－40℃至55℃；可控湿度：5%到95%；阳光模拟：每平方米300瓦到1200瓦
　　
　　位于风洞中心西侧的热环境风洞实验室，具备世界顶级水平的“亮点”也不少。
　　
　　热环境风洞，模拟各种气候条件和汽车行驶情况，为发动机冷却系统和空调系统的设计优化出力。
　　
　　“有些进口汽车的用户发现空调制冷系统在夏天不好用，这就跟‘非本土化设计’有关。”杨志刚说，汽车本土设计的一大好处，是能充分考虑国内的气候环境。
　　
　　在热环境风洞内，室内温度的可控范围是－40℃至55℃，湿度可控范围是从5%-95%，几乎能模拟我国所有地区的气候；实验室内还装有每平方米300瓦到1200瓦的全光谱太阳光模拟系统，释放的光谱和太阳的光谱完全一致――这些数据，同样标志着风洞的“世界最好”。杨志刚说，只有对气温、湿度、下雨和阳光暴晒的环境进行全方位模拟，才能全面研究车身材料，解决耐久性使用问题。
　　
　　专设了“保密室”
　　
　　参观中，记者看到风洞中心预留了不少工作室，几乎每个都配有窗帘、安装着门禁系统。杨志刚解释，这些工作室的安保措施严密，是为了解决风洞中心的一个“先天缺陷”。
　　
　　在国外，风洞中心多由汽车大企业自行建造，因为车型车身设计等的研发，关乎未来市场竞争，属于绝对的商业机密。而我们这个填补国内空白的风洞中心，却是一个供众多车企使用的公共研发平台。由此，如何顾及厂商对于研发的保密要求，成了运作管理中的一大实际问题。
　　
　　杨志刚介绍，早在建设初期，风洞中心就制定了***之法――在风洞中心内部给汽车厂家预留空间，实行“点”的封闭。如此，汽车厂商经过预约，在启动实验前，准备工作可在各自的保密工作室内进行。风洞中心能同时接待4家汽车厂商。