当前汽车空气动力学研究主要在稳态来流情况下进行，这与实际道路情况差别较大。开发环境的不一致将会导致开发结果的准确性和开发方案实际应用的有效性出现差异，这是车辆实际行驶时空气动力学性能不及开发预期而导致消费者产生里程焦虑、风噪声投诉抱怨的重要原因之一。
近年来，围绕风洞开发与道路行驶环境一致性问题，中国汽研风洞中心开展了系列非稳态空气动力学研究工作，开发了真实道路来流参数采集测量系统，研制了整车风洞湍流发生器装置，具备真实道路来流环境风谱采集分析及风洞非稳态测试评价技术能力。
案例一 风洞非稳态风噪试验
基于CAERI TUG装置，广汽研究院联合中国汽研完成了整车风洞非稳态风噪试验，考察了风洞高湍流强度来流环境下，试验车辆车内风噪响应及造型方案贡献量差异。结果表明TUG装置产生非稳态来流，造成的车内噪声与实际道路阵风听感类似，基于TUG设备可以进行更加全面的风噪性能开发。
随着来流湍流度增加，车内风噪时频域彩图明显可看到宽频带噪声幅值波动，且主观听感变化明显。
图 不同湍流强度来流环境下，某试验车车内风噪结果比较
相对于稳态风噪试验，非稳态风噪试验部分造型方案贡献量结果存在差异，试验车辆后视镜扰流条方案在高湍流强度来流环境下，优化效果显著。综合考虑稳态及非稳态响应，能够得到更全面的风噪评价。
图 稳态和非稳态来流环境下，某车辆后视镜
扰流条方案对车内风噪影响结果比较
案例二 风洞非稳态气动试验
汽车行驶中遭遇复杂行车工况，受外部环境的影响，其气动性能将会发生改变，导致车辆稳定性、平顺性明显降低，严重将会使得车辆偏离正确行驶路线，造成交通事故。基于CAERI TUG装置，中国汽研完成了整车风洞非稳态气动试验，考察了风洞内来流偏角快速变化环境下，试验车辆气动力响应的变化。
在瞬时脉动横风激励下，试验车辆瞬时气动六分力响应呈现显著变化，其中侧向力、升力、侧倾力矩以及横摆力矩变化尤为强烈，将严重影响车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。
图 湍流发生器装置翼型角度随时间变化曲线
图 某试验车瞬时气动六分力随时间变化曲线
来源：中国汽研汽车风洞技术
作者：黄滔
