菊园新区组织辖区青少年开展“追风少年” 汽车空气动力学科普研学
在同济大学嘉定校区,有一座神秘的“风洞”。每天一大早,总有一款款各大汽车公司的新型车开始排着队钻进“风洞”,“享受”一番风的体验。它们助力国家重大项目的建设、助力同济师生的科学研究,是当仁不让的“同济重器”“国家瑰宝”!它们便是来自同济大学上海地面交通工具风洞中心的风洞群。
为进一步丰富菊园新区青少年学生暑期生活,拓宽知识视野,为青少年学生提供一个了解和深入汽车科研的机会,培育其科研兴趣及创新精神,7月20日,菊园新区组织辖区内近30多名青少年学生前往同济大学风洞中心,开展汽车空气动力学科普研学活动,了解“汽车嘉定”背后的科技支撑和科研实力。
同济大学上海地面交通工具风洞中心是上海市首批重大产业科技攻关项目,总建筑面积21095平方米。风洞中心项目包括国内首座汽车气动声学整车风洞、国内首座热环境整车风洞,和一个集汽车造型、加工、设备维护、科研和管理于一体的多功能中心。
盛夏的清晨,太阳就似乎要散发出全部热量般照射着大地。即使如此,也抵挡不住求知若渴的菊园青少年们“追风”的热情。来自同济大学的研究生哥哥化身科普导师,首先带领着菊园“追风少年”们参观同济嘉定校区。“腹有诗书气自华”的教学楼、“闲云潭影日悠悠”的生活区以及勤修专业的各个学院楼……给少年们留下了深刻的印象,更有直接发出“努力学习,将来考同济”的感慨。
紧接着,同济风洞中心的专业科普团队给少年们送来了一堂别开生面的空气动力学科普体验课。老师们首先从生活中的现象出发,带领大家一同探讨什么是空气动力学、如何研究空气动力学以及为什么要研究空气动力学这三个基本问题;随后逐层递进,以汽车外形的演变史为引子,引导少年们对汽车中所蕴含的空气动力学问题进行思考,同时结合汽车的受力情况,进一步引导大家对空气阻力和升力的来源及其对汽车的影响进行分析,用较为通俗易懂的描述和结合学习生活的小游戏,直观地揭示其中的空气动力学原理;接着,理论联系实际,通过举例分析的方式,向大家讲解如何将空气动力学理论应用到汽车外形设计之中。层层递进的学习过程,让少年们很快掌握了空气动力学的基本原理及其在汽车设计中的作用。
午餐后,“追风少年”们终于有机会一睹中国第一个专用汽车整车风洞的风采了。少年们不禁发问,什么是风洞呢?风洞是用来做什么的呢?同济大学的大牛陈老师首先带领着少年们来到风洞模型前,给少年们做了系统全面的解答。
风洞(Wind Tunnel)就是用来研究空气动力学的一种大型试验设施。风洞其实不是个洞,而是一条大型隧道或管道,里面有一个巨型扇叶,能产生一股强劲气流。气流经过一些风格栅,减少涡流产生后才进入试验室。风洞主要用来测量汽车的风阻,风阻的大小用风阻系数Cd或Cw表示,风阻系数越小,说明它受空气阻力影响越小。而且风洞不单是用来测量风阻,还可以研究气流绕过车身时所产生的效应,如升力、下压力,还可以模拟不同的气候环境,如炎热、寒冷、下雨或下雪等情况。这样,工程师们便可以知道汽车在不同环境下的工作情况,特别是冷却水箱散热、制动系统散热等问题……
“追风少年”们认真聆听着,思考着,还时不时提出问题。通过与老师的互动,知道了汽车在路上跑原来也是有阻力的,而且这个阻力很重要,这个阻力是在气动声学风洞中被测出来的。下雨、下雪和太阳直射也会对汽车性能产生影响,要在热环境风洞中测试。少年们已经迫不及待的想要亲眼目睹了。
虽然做足了心理准备,但来到宽大的气动与气动声学风洞实验室内,少年们还是被巨大的设施震撼到了,不敢乱动,怕被吹走呢,这么大的嘴巴(喷口),感觉自己在里面就像是小蚂蚁碰到了大河马一样。原来汽车的“出生、成长”要经历这样的检验才能成为一辆合格的车。不同环境风洞的感受就更奇妙了,不同风洞室之间的切换,也会让大家瞬间领略严寒酷暑的更替。真真一个“瞠目结舌”!
活动最后,少年们还来到了嘉定汽车博物馆,将一天所学到的知识幻化于汽车的历史沿革中,进一步感受“汽车嘉定”的人文和科技魅力!
知识的海洋那么大,未知的世界很神奇,一定要不断努力去探索,去追求,菊园的“追风少年”们,勤学乐思,总有一天要壮志凌云。