國內(nèi)首個地面交通工具風(fēng)洞落成
運行結(jié)果顯示?由同濟(jì)大學(xué)承建的這一風(fēng)洞?關(guān)鍵指標(biāo)均達(dá)到世界領(lǐng)先水平
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?。ㄉ辖拥? 版)資金來源也逐漸清晰,主要由三部分構(gòu)成:政府投 入一部分;學(xué)?!?85 工程”二期平臺建設(shè)資金劃撥一部 分;未來可能的合作企業(yè)出資一部分,到建成實際使用 時,以服務(wù)費的形式返還。
項目正式立項時,先后有上海大眾、上海通用、奇瑞 等近10 家汽車制造企業(yè)表達(dá)了合作意向,簽訂了協(xié)議。
對于誰來建的問題,萬鋼一開始的態(tài)度就很明確, 要建就自己建!因此在資金和場地之外,一個更加重要 的問題,如何集聚合適的人才?
萬鋼:汽車風(fēng)洞的建設(shè)還有一個很重要的作用,就 是培養(yǎng)和鍛煉人才。在汽車風(fēng)洞建設(shè)當(dāng)中,我們引進(jìn)了 一大批在海外、在國內(nèi)、在各方面有造詣的學(xué)科領(lǐng)頭人 物,包括工程師、設(shè)計師和技術(shù)人員,有了他們,我們才 能建設(shè)和維護(hù)這樣一個汽車洞。
楊志剛,這位曾在美國航空航天總署和通用汽車總 公司工作近20 年的空氣動力學(xué)專家,就是在萬鋼的感 召之下,懷揣建設(shè)國內(nèi)第一個汽車風(fēng)洞的理想,2004 年 底毅然決定回國,加盟同濟(jì)汽車學(xué)科團(tuán)隊,擔(dān)當(dāng)風(fēng)洞中 心建設(shè)技術(shù)總負(fù)責(zé)的重任。
楊志剛:記得是2004 年年中的時候,萬部長,當(dāng)時 是同濟(jì)大學(xué)校長,找到我說同濟(jì)大學(xué)有在校園里建設(shè)上 海地面交通工具風(fēng)洞中心的計劃。我原本也一直希望有 機會能夠回國來工作,所以聽到這一消息以后,就很快 做出了決定。其實這樣一項任務(wù)對我來說,既是很好的 機會,也是很大的挑戰(zhàn)。
當(dāng)前期準(zhǔn)備工作形態(tài)初具之后,2004 年12 月29 日,作為上海市科教興市重大產(chǎn)業(yè)公關(guān)第一批啟動的29 個項目之一,上海地面交通工具風(fēng)洞中心在同濟(jì)大學(xué)嘉 定校區(qū)奠基。 建設(shè)瞄準(zhǔn)國際一流目標(biāo),群策群力奠基儀式之后,實質(zhì)性的土建施工并沒有馬上開始, 包括科研團(tuán)隊、建筑設(shè)計團(tuán)隊、施工設(shè)計團(tuán)隊等在內(nèi)的相 關(guān)各方,針對建設(shè)過程每一個環(huán)節(jié),開始了更加深入、系 統(tǒng)地研究和設(shè)計。
楊志剛:每一個風(fēng)洞的建設(shè),都具有獨特性和唯一 性。也就是說,到現(xiàn)在為止并沒有一些通用的方法能夠?qū)?所有的風(fēng)洞,或者說對某一類風(fēng)洞進(jìn)行一般性的一個設(shè) 計。因此,為了做好這個工作,我們組織了科研團(tuán)隊,建設(shè) 了模型風(fēng)洞,然后對風(fēng)洞相應(yīng)的問題進(jìn)行研究, 比如說流道設(shè)計、移動地面系統(tǒng)設(shè)計、收集口設(shè) 計等等。
丁潔民(校長助理、同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究 院院長):由于本項目建筑設(shè)計要服務(wù)于風(fēng)洞中 心使用功能,因此如何妥善協(xié)調(diào)建筑設(shè)計與風(fēng)洞 技術(shù)設(shè)計關(guān)系,達(dá)到技術(shù)設(shè)計目標(biāo)是關(guān)鍵所在。 在考察全球主要汽車廠商及大學(xué)汽車風(fēng)洞后,我 們確定了本風(fēng)洞中心的主要技術(shù)參數(shù),以此希望該風(fēng)洞 中心不僅能滿足國內(nèi)汽車工業(yè)快速發(fā)展的需要,并使其 綜合技術(shù)水準(zhǔn)達(dá)到國際一流水平。以此為出發(fā)點,設(shè)計院 抽調(diào)精兵強將,組成了專門的設(shè)計團(tuán)隊。
經(jīng)過了一年左右時間的規(guī)劃、設(shè)計和前期科研,2005 年12 月28 日下午4 點,同濟(jì)大學(xué)上海地面交通工具風(fēng) 洞中心按照計劃,打下了第一根樁。
楊志剛:同濟(jì)大學(xué)是舉全校之力來完成風(fēng)洞中心的 建設(shè)任務(wù)。從學(xué)院層面來說,除了汽車學(xué)院以外,還有機 械學(xué)院、電信學(xué)院和航空航天學(xué)院等兄弟學(xué)院的老師參 與到風(fēng)洞中心的項目組來。同時也得到了學(xué)校有關(guān)職能 部處領(lǐng)導(dǎo)和老師的參與,包括設(shè)計院、基建處、設(shè)備處、審 計處、財務(wù)處、科技處等,都直接參與到項目組當(dāng)中來。
如此龐大的工程,如果沒有一個強有力的協(xié)調(diào)機 制,沒有建設(shè)相關(guān)各方的精誠團(tuán)結(jié)、通力合作,建設(shè)過程 中每往前邁進(jìn)一步,都將困難重重。
陳小龍:這些困難的克服,得靠我們每個同志的積 極性、專業(yè)精神,同時我們需要一個完美的組織體系。當(dāng) 然在這個過程中間,我們學(xué)校領(lǐng)導(dǎo),特別是成立了以校 黨委書記周家倫為首的領(lǐng)導(dǎo)小組,集合全校的力量,通 力合作,協(xié)同攻關(guān)。我們一開始就規(guī)定,每兩周,所有的 工程管理和技術(shù)人員要召開一次例會。當(dāng)然不是僅限于 兩周的例會,平時我們還有很多現(xiàn)場會議。每兩周一次 的例會,確實解決了一些重大的問題,包括技術(shù)問題、管 理問題、與各個施工單位的協(xié)調(diào)問題,甚至包括與供應(yīng) 商的材料供應(yīng)問題等。
高欣(同濟(jì)大學(xué)基建處處長):為了把一些關(guān)鍵問題 協(xié)調(diào)好,我們花費了很多的精力。我們體會到,要把這個 項目做好,首先要考慮項目的整體利益,放棄各部門、各 單位的利益。萬部長和陳校長,曾經(jīng)好幾次來參加我們的 工程例會,對我們整個工程建設(shè)給予指導(dǎo)。所以說,整個 項目能夠順利實施,離不開學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的正確領(lǐng)導(dǎo),也離不 開研究人員和工程技術(shù)人員提出的正確的技術(shù)方案。
為了建成世界上最好的風(fēng)洞,全體相關(guān)人員為此付 出了常人難以想像的艱辛和努力。低頻顫振是他們在建 設(shè)過程中解決的核心難題之一。
楊志剛:我們這個風(fēng)洞的形式叫開口式風(fēng)洞。開口 式風(fēng)洞普遍有一個被稱為低頻顫振的現(xiàn)象。這個現(xiàn)象的 存在,使風(fēng)洞實驗段的流場變得不穩(wěn)定,而在風(fēng)洞實驗 時,卻是要求有一個比較穩(wěn)定的實驗環(huán)境。
王毅剛(同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院副研究員):為了解決低 頻顫振這個問題,我們特別組織了一個科研小組,包括 空氣動力學(xué)、聲學(xué)的專家學(xué)者。經(jīng)過三年多的潛心研究, 我們已經(jīng)在低頻顫振形成機理及其控制方法方面形成 了多項研究成果,目前已經(jīng)申請到的專利有3 項,還有3 項專利在申請中。
在許多國外的風(fēng)洞里面,風(fēng)道開裂的現(xiàn)象比較常見。對于風(fēng)洞這樣體量龐大的混凝土流道,裂縫幾乎不可避免。為此,技術(shù)人員、建筑師和施工人員一起,齊心協(xié)力,多方探討,最后提出了清水混凝土的方案,圓滿解決了業(yè)界久攻不克的這一難題。
在高低溫交變的熱環(huán)境風(fēng)洞里,傳統(tǒng)的保 溫板粘合形式也受到了挑戰(zhàn),防水性差,也不經(jīng)久耐用, 但這也難不倒同濟(jì)的建設(shè)者們。
趙蘭萍(同濟(jì)大學(xué)機械學(xué)院副教授):如果說板與板 之間能夠采用整體焊接的方法,這些問題就可以避免。 后來我們做了一系列的調(diào)研,找到一家有經(jīng)驗的供應(yīng) 商,它們的板是專門考慮了焊接的要求,所以我們這個 倉體,包括頂板、墻板和地板,全部是不銹鋼整體焊接。
風(fēng)洞用電也曾經(jīng)令建設(shè)者們倍感困惑。因為按照最 初的計算,所需電流量大大超過了校園供電的負(fù)荷。
楊志剛:為了克服這個問題,我們對風(fēng)洞流道進(jìn)行了 優(yōu)化設(shè)計,把最后用電量的需求從原來的5600 千瓦,降 到了4400 千瓦,而同樣可以達(dá)到我們最大風(fēng)速的要求。
建設(shè)過程中圍繞實際需求,建設(shè)團(tuán)隊實時的研發(fā)攻 關(guān),同時注重業(yè)界最新技術(shù)的引用,使上海地面交通工具 風(fēng)洞中心在建設(shè)過程中,每一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),都始終處于世 界領(lǐng)先的水準(zhǔn)。
王振亞(同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院副教授):在熱環(huán)境風(fēng)洞 當(dāng)中,為了能夠拓展風(fēng)洞的使用領(lǐng)域,比較特殊的是采用 了一個“邊界層抽吸”的系統(tǒng)。舉個例子說,假如說不做汽 車熱環(huán)境實驗的話,我們這個風(fēng)洞也可以用來做汽車的 模型實驗。這樣的考慮,在國內(nèi)外的熱環(huán)境風(fēng)洞當(dāng)中是唯 一的一個。
劉曉暉 (上海地面交通工具風(fēng)洞中心運營部主任): 我們這個轉(zhuǎn)鼓是一個兩軸的轉(zhuǎn)鼓,目前這個轉(zhuǎn)鼓在國內(nèi) 是最大的。它有這么幾個特點:一個它的荷載比較大,最 大可以承受50 噸的汽車;還有就是軸距調(diào)節(jié)范圍比較 大,最大軸距可以調(diào)到5 米4,意味著在這個轉(zhuǎn)鼓上可以 測試卡車、大客車等大型車輛。
作為國內(nèi)第一個自己建設(shè)的風(fēng)洞,建設(shè)過程中,建設(shè) 團(tuán)隊特別注重關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)的國產(chǎn)化。由此也使得圍 繞風(fēng)洞建設(shè)而產(chǎn)生的積累更加全面、完善。
龐加斌(上海地面交通工具風(fēng)洞中心副主任):對于 “測控系統(tǒng)”的考慮,是直接采用國外的,還是自己研發(fā), 開始大家還是有爭論的。最終,我們把這個項目留在了學(xué) 校內(nèi)部,由汽車學(xué)院與電信學(xué)院的有關(guān)教師和科研人員 成立了一個科研小組,對“風(fēng)洞測控系統(tǒng)”進(jìn)行攻關(guān)研究。 我們現(xiàn)在實際使用的系統(tǒng),就是這個小組的研究成果。
2008 年12 月26 日,風(fēng)動中心大樓土建部分基本完 工并正式交付使用。以此為節(jié)點,同濟(jì)大學(xué)上海地面交通 工具風(fēng)洞中心建設(shè),不僅沉淀了一段中國科技工作者勇 于接受挑戰(zhàn)、不懈攻關(guān)的佳話,也綻放了國內(nèi)建筑界的又 一朵奇葩。 運營努力發(fā)揮風(fēng)洞中心的最大效用作為首批啟動的上海市科教興市重大產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān) 項目,同濟(jì)大學(xué)上海市地面交通工具風(fēng)洞中心從建設(shè)立 項伊始,便承載著為中國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新提供了關(guān)鍵 支撐,服務(wù)創(chuàng)新型國家建設(shè)的重任。建設(shè)過程中,始終得 到了學(xué)校及上級有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與支持。同時也 為剛剛踏進(jìn)新百年、謀求新跨越的同濟(jì)大學(xué),增添了具有 標(biāo)志意義的濃重一筆。
然而,風(fēng)洞中心建設(shè)完成,只是萬里長征邁出的第一 步。未來的挑戰(zhàn)更加現(xiàn)實,征途也更加漫長。
裴鋼(同濟(jì)大學(xué)校長、中國科學(xué)院院士):汽車風(fēng)洞建 設(shè)是同濟(jì)大學(xué)實現(xiàn)學(xué)科鏈和產(chǎn)業(yè)鏈對接的一個重要舉 措,學(xué)校倡導(dǎo)的人才、學(xué)術(shù)、質(zhì)量三方面重要因素,在建設(shè) 過程中得到了充分體現(xiàn)。我希望風(fēng)洞中心建成啟用以后, 在積極培養(yǎng)高層次人才、促進(jìn)高學(xué)術(shù)水平成果、更好地促 進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用的結(jié)合、服務(wù)國家戰(zhàn)略方面發(fā)揮更大作用。
周家倫(同濟(jì)大學(xué)黨委書記):風(fēng)洞建成并將投入使 用,值得慶賀。尤其是在學(xué)校深入學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活 動的日子里,更有特殊的意義。同舟共濟(jì)、科學(xué)發(fā)展,一個 重要的內(nèi)涵,就是要求我們更好地發(fā)揮大學(xué)服務(wù)社會功 能。我希望風(fēng)洞中心正式開始運營以后,為國家自主創(chuàng)新 戰(zhàn)略、為學(xué)校做好服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)工作,做出更大的貢獻(xiàn)。
萬鋼:實現(xiàn)汽車工業(yè)的快速發(fā)展,是中國幾代汽車人共 同的愿望和理想。在實現(xiàn)跨越的過程當(dāng)中,風(fēng)洞將為汽車自 主開發(fā)貢獻(xiàn)重大力量。我希望,我們的汽車風(fēng)洞能夠在產(chǎn)業(yè) 服務(wù)過程當(dāng)中,不斷加強學(xué)科建設(shè),不斷加強科技研發(fā)能力, 不斷培養(yǎng)新的人才,不斷為我們的汽車發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
期望和囑托,是挑戰(zhàn)也是動力。如何更好地發(fā)揮其使 用功能,為中國汽車工業(yè)真正走上自主研發(fā)、自主設(shè)計之 路貢獻(xiàn)力量?如何以此為引領(lǐng),提升同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)科的 整體水平,增強國際競爭力?如何與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)這一 高水平大學(xué)的根本任務(wù)相結(jié)合,與同濟(jì)大學(xué)長期秉持的 服務(wù)社會理念相融合,是擺在同濟(jì)大學(xué)上海地面交通工 具風(fēng)洞中心運營者、管理者面前的重大課題。
余卓平(汽車學(xué)院院長):有了風(fēng)洞這樣一個研發(fā)工 具以后,我相信我們學(xué)校的汽車學(xué)科,在汽車基礎(chǔ)理論研 究方面,特別是如何運用技術(shù)理論研究指導(dǎo)工程技術(shù)開 發(fā)方面起到非常重要的作用。同時,通過汽車風(fēng)洞這樣的 工具,我們在新能源汽車的后續(xù)研發(fā)過程中,能夠把新能 源汽車的熱力學(xué)、空氣動力學(xué)等問題解決得更好。
我們的汽車學(xué)科在未來的發(fā)展中,一定會很好地利 用這個平臺,努力實現(xiàn)學(xué)科整體水平更上一個新臺階。
楊志剛:風(fēng)洞中心有四項任務(wù)。這四個任務(wù)也是學(xué)校 領(lǐng)導(dǎo)對我們提出的要求,我們決心做好這四方面的工作,不 辜負(fù)校領(lǐng)導(dǎo)的期望,也不辜負(fù)這個時代賦予我們的機遇。