[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于大風(fēng)速下汽車(chē)道路滑行試驗(yàn)的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)試裝置及其測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610054759.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105510628B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小龍;程琳;吳媞;王麗;丁文俊;王恒;陳鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01P5/24
• 分類(lèi)號(hào): G01P5/24;G01P13/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于大風(fēng)速下汽車(chē)道路滑行試驗(yàn)的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)試裝置，其特征是包括：風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)、水平儀(2)、牽引桿(3)、固定支架(4)、連接器(5)、第一GPS移動(dòng)天線(6)和第二GPS移動(dòng)天線(7)；

在車(chē)頭頂部的拖車(chē)孔內(nèi)設(shè)置有所述固定支架(4)；所述連接器(5)套裝在所述固定支架(4)上；在所述連接器(5)的一側(cè)焊接有朝向車(chē)輛中心線的牽引桿(3)；且所述牽引桿(3)與車(chē)輛中心線所形成的交點(diǎn)與所述車(chē)頭頂部之間的距離超出紊流區(qū)距離；所述牽引桿(3)為可折疊式；

在牽引桿(3)上設(shè)置有所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)和水平儀(2)，同時(shí)所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)在牽引桿(3)上滑動(dòng)保證超出紊流區(qū)距離；以所述水平儀(2)形成所述牽引桿(3)的水平結(jié)構(gòu)；在所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)上設(shè)置有所述第一GPS移動(dòng)天線(6)；所述第二GPS移動(dòng)天線(7)設(shè)置在車(chē)后蓋上，以所述第一GPS移動(dòng)天線(6)和第二GPS移動(dòng)天線(7)獲取所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)在牽引桿(3)上的測(cè)量位置；以所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)獲取大風(fēng)速下汽車(chē)道路滑行的風(fēng)速，從而計(jì)算獲得空氣阻力及阻力系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)試裝置，其特征是，所述連接器(5)為鋁型材，且設(shè)置有螺紋孔，在所述固定支架(4)的外表面上設(shè)置有凹槽；所述凹槽位置與所述螺紋孔位置相對(duì)應(yīng)；所述固定支架(4)通過(guò)凹槽與所述連接器(5)螺栓連接。

3.一種利用權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、將所述第一GPS移動(dòng)天線(6)設(shè)置在車(chē)頭位置；

步驟2、獲取所述第一GPS移動(dòng)天線(6)和第二GPS移動(dòng)天線(7)之間的連線與正北方向的夾角α；

步驟3、將所述第一GPS移動(dòng)天線(6)設(shè)置在所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)的中心位置處；

步驟4、通過(guò)移動(dòng)所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)，使得所述第一GPS移動(dòng)天線(6)與所述第二GPS移動(dòng)天線(7)之間所形成的連線與正北方向的夾角β與夾角α基本保持一致，且誤差范圍在±0.5°內(nèi)，從而獲得所述風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)在所述牽引桿(3)上的測(cè)量位置；

步驟5、以所述測(cè)量位置上的風(fēng)速風(fēng)向傳感器(1)獲取大風(fēng)速下汽車(chē)道路滑行的不確定性風(fēng)速，再通過(guò)補(bǔ)償?shù)贸稣嬲L(fēng)速值Vw；利用式(1)得出車(chē)速方向上的投影相對(duì)風(fēng)速V_r：

V_r＝Vw×sinγ (1)

式(1)中，γ是車(chē)速方向與橫向截面夾角；

步驟6、利用式(2)進(jìn)行最小二乘法擬合得出A_m、B_m、C_m、a₀、a₁、a₂、a₃和a₄八個(gè)滑行阻力系數(shù)：

式(2)中，是加速阻力，ρ為空氣密度，A為迎風(fēng)面積，Y表示側(cè)向風(fēng)夾角，是相對(duì)風(fēng)速V_r與汽車(chē)行駛方向的夾角，Mg是整車(chē)質(zhì)量，dh/ds為坡度；

步驟7、利用式(3)獲得汽車(chē)道路滑行的阻力系數(shù)C_D(Y)：

C_D(Y)＝a₀+a₁Y+a₂Y²+a₃Y³+a₄Y⁴ (3)

步驟8、利用式(4)獲得汽車(chē)道路滑行的阻力Daero：