[发明专利]一种车辆风洞甩泥试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种车辆风洞甩泥试验装置，其特征在于，包括：

试验台；以及

多个支撑杆，其设置在车轮围成区域内的四角处且高度可调节，用于固定支撑待测车辆模型；

泥水槽，其设置在所述试验台下方并与所述车轮对应，其沿所述试验台轴向车轮前方的顶角处设置有泥水喷口；

风洞系统，其设置在所述待测车辆模型正前方。

2.如权利要求1所述的车辆风洞甩泥试验装置，其特征在于，还包括：

驱动电机，其与所述车轮的轴连接，用于驱动所述车轮旋转；

泥水箱，其与所述泥水喷口连通并且内部设置有搅拌器；

空气压缩机，其与所述泥水箱连通，用于为喷射泥水提供动力。

3.如权利要求1所述的车辆风洞甩泥试验装置，其特征在于，所述风洞系统包括：

动力段，其包括两台风机并联；

过渡段，其与所述动力段连通，用于过渡所述风机产生的气流；

稳定段，其与所述过渡段连通，其包括整流装置，用于保证收缩段出口流场均匀性；

收缩段，其与所述稳定段连通，用于提高出口风速。

4.如权利要求1所述的车辆风洞甩泥试验装置，其特征在于，所述泥水喷口的宽度大于轮胎宽度，高度为5～10mm；所述支撑杆为液压缸。

5.如权利要求3所述的车辆风洞甩泥试验装置，其特征在于，还包括：

转速传感器，其设置在所述车轮和风机的轴上，用于检测车轮和风机转速；

速度传感器，其设置在所述收缩段出口处，用于检测出口处风速；

控制器，其与所述转速传感器、速度传感器和风机连接，用于接收所述转速传感器和速度传感器的检测数据并控制所述风机转速。

6.一种车辆风洞甩泥试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：试验车辆模型在直行状态时，转速传感器和速度传感器检测车轮转速和风洞系统出口处风速，控制器控制风机转速使得车轮行驶速度与出口处风速一致；

步骤2：在所述车轮后上方放置弧形挡泥板，变换车轮转速、泥水密度和泥水喷射速度并调节弧形挡泥板的大小，观察车身污染面积，当车身污染面积小于等于2％时，弧形挡泥板的大小满足要求，

所述弧形挡泥板初始大小满足：

Sl0=0.238·ln(100·SN)·(π(2d+d0)·L)1.102e0.983h·(0.001·ρ0)0.812]]>

其中，S_l0为弧形挡泥板的初始面积，单位m²；S_N为泥水喷口面积，单位m²；π为圆周率；d₀为轮胎直径，单位m；d为轮胎表面与挡泥板的距离，单位m；L为轮胎宽度，单位m；h为待测车辆模型底盘距离试验台高度，单位m；ρ₀为纯水密度，单位kg/m³；

所述弧形挡泥板的大小调节满足：

Sl=[(AdAc)5/2+1]·Sl0]]>

其中，S_l为调节后弧形挡泥板的面积，单位m²；S_l0为弧形挡泥板的初始面积，单位m²；A_d为车身污染面积，单位m²；A_c为车身面积，单位m²；

步骤3：更换轮胎大小并调节底盘距离试验台高度，重复步骤1-2。