9月16日，長安UNI-T在中國汽研空氣動力學(xué)-聲學(xué)風(fēng)洞試驗(yàn)室，帶你探索風(fēng)噪的奧秘。長安UNI-T的項(xiàng)目總監(jiān)覃勇和空氣動力及熱管理領(lǐng)域國際資深專家孫絡(luò)典帶你領(lǐng)略3D聲學(xué)照相機(jī)“捕風(fēng)捉音”，以及泥模型制作、煙流測試等趣味環(huán)節(jié)，解密長安UNI-T的風(fēng)阻實(shí)驗(yàn)是怎么進(jìn)行的，一起鑒證這場站在風(fēng)口上的直播吧！

在汽車駕駛的過程中，常常會有各種噪音例如發(fā)動機(jī)噪音、路噪、胎噪，而汽車在行駛過程中，車身表面的形狀、輪廓與氣流發(fā)生相互作用產(chǎn)生的噪音，被稱之為風(fēng)噪。汽車行駛速度越快，風(fēng)噪越大。一旦車速超過80公里每小時(shí)，風(fēng)噪就會逐漸蓋過其他噪音，成為最主要的噪聲來源。在最新汽車消費(fèi)者調(diào)研中，消費(fèi)者對風(fēng)噪的抱怨排在TOP5，已經(jīng)成為汽車用戶最不滿意的問題之一。風(fēng)噪不僅頻帶寬，強(qiáng)度還高，很容易讓乘客感到煩躁、疲倦，長時(shí)間受風(fēng)噪影響，還會危及行車安全。同時(shí)，由于綠色城市建設(shè)的推進(jìn)，電動車等新能源汽車的普及，風(fēng)噪問題越發(fā)凸顯。

要想全面、系統(tǒng)的研究風(fēng)噪問題，必須滿足兩個(gè)環(huán)境條件。一是有流場穩(wěn)定，風(fēng)速精確可控的風(fēng)源；二是能夠排除其他噪音的干擾。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室無疑是最佳選擇，在四周墻壁和頂部都安裝有吸聲材料，流道內(nèi)有聲學(xué)處理和壓力脈動調(diào)節(jié)，使背景噪音降為極低的水平。在實(shí)驗(yàn)風(fēng)速達(dá)到140km/h的時(shí)候，環(huán)境噪音也僅僅只有58 分貝，是世界上最安靜的風(fēng)洞之一。

測試儀器—麥克風(fēng)陣列

麥克風(fēng)陣列，也叫做“聲學(xué)照相機(jī)”，在上、左、右三側(cè)都各配備了168個(gè)麥克風(fēng)，使得陣列可以精準(zhǔn)識別出車外聲源。通過上方和兩側(cè)的聲學(xué)照相機(jī)同時(shí)進(jìn)行拍攝，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)的匹配合成，可以得到噪聲源在車身表面的3D分布。中國汽研風(fēng)洞試驗(yàn)室是國內(nèi)首個(gè)搭載三面麥克風(fēng)陣列的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，是目前世界上最先進(jìn)的聲學(xué)測量設(shè)備之一。

UNI-T回形針測試

手握兩枚回形針，間隔僅5cm，從大約1.5米的高度，松手同時(shí)掉下去，兩枚回形針落地的一瞬間，可以看到聲學(xué)照相機(jī)的監(jiān)測屏幕中出現(xiàn)了兩個(gè)小色塊，顯示出了聲學(xué)照相機(jī)極高的靈敏度；同時(shí)也非常精準(zhǔn)，即使兩個(gè)聲源相隔很近，也能夠清晰地被識別出來。保障了汽車噪聲源識別試驗(yàn)中的精準(zhǔn)與可靠性。

現(xiàn)場測試——聲學(xué)照相機(jī)

測試開啟以后，首先需要把風(fēng)速調(diào)節(jié)到測試需要的速度，在做風(fēng)噪測試的時(shí)候，通常會把風(fēng)速設(shè)置在80—140km/h每小時(shí)，直播時(shí)的風(fēng)速設(shè)置在120km/h，聲學(xué)照相機(jī)和人工頭通常會采集30秒左右的數(shù)據(jù)，采集完成后計(jì)算機(jī)會對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步加工處理，并得到需要的信息。

單面陣列有168個(gè)麥克風(fēng)，三面陣列一共會采集504個(gè)通道的聲音信號，數(shù)據(jù)量非常龐大，處理這些數(shù)據(jù)也需要花費(fèi)一定的時(shí)間。但人工頭采集的只是雙通道信號，所以，處理的時(shí)間會快很多。

可以看到在不同風(fēng)速，不同頻率段下UNI-T測試的風(fēng)噪噪聲都是不一樣的，我們可以通過噪聲屏譜可以判斷噪聲源的大小，以及不同頻率段給人耳的感覺是不同的。

UNI-T后視鏡優(yōu)化

UNI-T在設(shè)計(jì)之初，就通過CAE仿真來分析不同造型方案空氣動力學(xué)的好壞，從而發(fā)現(xiàn)問題改進(jìn)設(shè)計(jì)，并且通過油泥模型，來進(jìn)行實(shí)際測試并做進(jìn)一步造型調(diào)整。通過后視鏡優(yōu)化，駕駛員人耳處總聲壓級便降低了0.3dB（A）。

UNI-T尾翼優(yōu)化

作為UNI-T的標(biāo)志性設(shè)計(jì)之一，UNI-T的尾翼設(shè)計(jì)非常特別。由于尾翼采用了鏤空設(shè)計(jì)，車頂?shù)臍饬鲿ㄟ^孔洞和V形通道向下沖擊到后窗上，形成較大的風(fēng)噪。第一次看到這個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，CFD團(tuán)隊(duì)召開緊急會議，反復(fù)論證可行性和風(fēng)險(xiǎn)，并調(diào)用了4000核仿真計(jì)算資源，其計(jì)算量超過100萬CPU小時(shí)。如果換作市面上的高性能個(gè)人電腦處理器，需要不停運(yùn)算12年還多，而4000核的高性能計(jì)算服務(wù)器，把整個(gè)計(jì)算周期壓縮到20天。在前后做了超過60個(gè)優(yōu)化方案的計(jì)算，最終找出20多個(gè)有效方案，大幅降低了尾翼產(chǎn)生的風(fēng)噪。

UNI-T煙流測試

煙流測試是流場可視化試驗(yàn)中最常見的試驗(yàn)手段，在油泥模型工程師用油泥還原早期的V型尾翼設(shè)計(jì)后，可以通過煙流試驗(yàn)可以看出不同形狀尾翼對流場的影響。

在早期的尾翼設(shè)計(jì)時(shí)，由于車尾產(chǎn)生的負(fù)壓，部分氣流從尾翼鏤空部分鉆下去，形成紊流，產(chǎn)生較大壓力脈動，并通過后風(fēng)擋傳遞到車內(nèi)，帶來較大風(fēng)噪；另一側(cè)的最終商品車尾翼狀態(tài)，雖同樣是鏤空設(shè)計(jì)，但氣流在通過車頂后部時(shí)，鴨尾將氣流上揚(yáng)，后部尾翼形成一個(gè)斜面更好的引導(dǎo)氣流，氣流向下拍擊后窗的趨勢得到緩解，風(fēng)噪被有效降低。

UNI-T測試結(jié)果

UNI-T在120 km/h的風(fēng)速下，依舊取得了不錯的風(fēng)噪測試成績。為消費(fèi)者帶來更加舒適完美的駕乘體驗(yàn)。長安UNI-T之所以能夠如此受消費(fèi)者的喜愛，是因?yàn)殚L安汽車一直以用戶體驗(yàn)為中心的理念來為用戶服務(wù)。相信未來，長安汽車也將會帶給消費(fèi)者更多突破性的設(shè)計(jì)。（老蘇）