汽車尾流速度測量的虛擬儀器系統(tǒng)
(3)測量風(fēng)洞風(fēng)速,也即測量風(fēng)洞中試驗(yàn)段流來均勻流場的風(fēng)速。如圖6 中右邊虛線框部分,首先皮托管的壓差由壓差傳感器感應(yīng)到變成電信號經(jīng)A/D 板轉(zhuǎn)換后,由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理變?yōu)轱L(fēng)速顯示在面板的指示計(jì)里(V0total,m/s),并暫存在緩存器里,試驗(yàn)完后一并存入存儲(chǔ)器里。數(shù)據(jù)處理時(shí)原理與前面相同。
(4)賦A,B,n 的值,將校準(zhǔn)系統(tǒng)得出的A,B,n 賦給控制矩陣,系統(tǒng)將這三個(gè)系數(shù)帶入擬合函數(shù),從確定了風(fēng)速與熱線輸出電壓信號間的對應(yīng)關(guān)系。在測速試驗(yàn)過程中,熱線輸出的電壓信號就通過擬合函數(shù)可直接轉(zhuǎn)換成風(fēng)速值。
(5)待測信號的時(shí)間變化顯示。
(6)數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)的控制。
6 虛擬儀器的試驗(yàn)測試及其結(jié)果
針對某國產(chǎn)轎車的1:10 模型,用本虛擬儀器系統(tǒng)進(jìn)行了汽車尾流速度分布試驗(yàn)研究,并與我們先前研究的結(jié)果進(jìn)行比較,以驗(yàn)證該虛擬儀器的有效性。
6.1 試驗(yàn)內(nèi)容
測量橫截面:試驗(yàn)對4 個(gè)尾流速度測量橫截面進(jìn)行了速度分布測量。本車的模型高為h=126mm,4 個(gè)面距離汽車尾端分別為1h,2h,3h,4h 處,分別對應(yīng)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(yàn)風(fēng)速:20m/s。
堵塞比:6%。
6.2 試驗(yàn)結(jié)果
表1 虛擬儀器系統(tǒng)測得的速度結(jié)果
處的尾流測量橫截面內(nèi)各點(diǎn)的速度試驗(yàn)值如表1。進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理后得到該尾流橫截面的速度分布等值線
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(nèi)的速度分布圖
7 結(jié)論
(1)針對傳統(tǒng)儀器的種種特點(diǎn)和弊端,在汽車風(fēng)洞中引入虛擬儀器的概念,開發(fā)了基于熱線風(fēng)速計(jì)的、專門用于汽車尾流測速的虛擬儀器系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠方便地進(jìn)行維護(hù)、擴(kuò)展和升級。
(2)使用該虛擬儀器系統(tǒng)進(jìn)行了某國產(chǎn)轎車的尾流測速試驗(yàn)研究,測試結(jié)果與我們以前的數(shù)值計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果均保持一致,證明了使用本虛擬儀器進(jìn)行汽車尾流測速是有效且可行的。
(3)應(yīng)用該虛擬儀器系統(tǒng)進(jìn)行汽車尾流測速,進(jìn)而研究改善尾流結(jié)構(gòu)的措施,對提高汽車空氣動(dòng)力特性,開發(fā)低阻力國產(chǎn)汽車,降低汽車燃油消耗有重要意義。
參考文獻(xiàn)
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