零级空气测量赛车性能

一辆4500磅（4550磅）的赛车以170英里/小时的速度行驶，面临150英里/小时的风阻力。然后，赛车进入一条曲线，形成三度的“偏航”（与汽车行驶方向和气流的角度变化）。随着偏航的变化和汽车上的动态下压力的变化，汽车努力保持速度。突然，无驾驶员的汽车在不锈钢轨道上停了下来。滚动的道路轨道由压缩空气垫支撑。测试设施中的灯光变暗，一些工程师在电脑上查看数据st已经结束，车队工程师已经收集了赛车所需的性能数据。灵敏的压缩空气压力传感器（精确到±¼lb）在测量赛车性能方面发挥了关键作用。这是北卡罗来纳州康科德市Windshear Inc.正在进行的赛车测试类型。

数据需求

Windshear Inc.于2008年7月在北卡罗莱纳州康科德举行了北美首个商用单带180英里/小时滚动道路风洞设施的正式启用仪式。Windshear业务部门经理Peter Zierhut说：“我们的设施提供了高度准确、可重复的测试数据，以前只有少数几支一级方程式车队可以使用，在北美任何地方都没有。”

Windshear Inc是总部位于加利福尼亚州的哈斯自动化公司的一个独立运营部门。Jacobs Technologies（Jacobs工程部的一个部门）负责该设施的员工和运营。Jacobs Technology专门从事汽车和航空航天行业风洞的设计、施工和运营。此外，当车队将他们的赛车带入测试时，他们想知道他们的性能数据将保持机密。“Jacobs Technologies开发的安全协议保证了我们客户数据的安全”，Zierhut说。

比赛队伍总是在寻找额外的优势，这可能意味着胜利和失败的区别。据报道，2008年测试场地的租赁时间需求强劲，今年剩下的时间都被预订了。据说2009年的需求非常强劲，数十家客户参与其中，他们来自F1、NASCAR和IndyCar的顶级赛车运动公司组织以及汽车制造商。

压缩空气支撑着滚动道路

风切变滚动道路由MTS系统制造。单带式FlatTrac®滚动道路高出地面数十英尺。不锈钢轨道宽10.5英尺，长29.5英尺，厚1毫米。履带“坐”在150 psi压缩空气垫上。一项关键技术是“革命性的通过皮带”传感系统，该系统直接测量车辆产生的空气动力下压力。

一系列的空气轴承保持轨道在压缩空气的缓冲上“旋转”。在空气轴承内的喷嘴也能够创建一个8度的角度，模拟在跑道上转弯时的条件。下压力是由风洞向汽车上吹气提供的。风扇直径22英尺，由一台51300马力的发动机驱动。该风扇能够产生超过155 180英里每小时的风力。

极其灵敏的压力传感器（公差为¼lb.）能够测量和记录汽车上下压力的大小。静态下压力由汽车重量产生，动态下压力由汽车不同部位的风阻产生。压力传感器可以测量这种“阻力”在各种赛道配置的所有部件上，观察赛车的性能。

“风剪告诉我们他们将测试4550磅赛车,以每小时180英里的速度旅行,到一个4级飓风逆风,他们想让他们的压力传感器测量压力的精度±¼磅。”吉姆说布鲁斯,东部地区副总裁阿特拉斯•科普柯提供压缩空气系统。“我们当时就知道，必须使用零级无油空气压缩机来保护传感器。”

选用零级无油空压机

最初的规范声明“如果提供了足够的除油过滤-包括油蒸气去除，则可以使用油润滑压缩机”。阿特拉斯•科普柯的无油的销售经理,克林顿Gentz总部位于夏洛特说,“我们能够显示风剪和MTS的完整性(压力测量)整个风剪项目将取决于适当的功能和维护几个空气处理组件——如果一个石油注射螺杆压缩机使用。”

Windshear同意消除关键多孔碳空气轴承上任何压缩机油污染的可能性。Gentz说：“他们知道这将是昂贵和毁灭性的，ISO 8573.1零级空气压缩机是其工艺的正确解决方案。”。

无油旋转螺杆与无油离心空压机

在同意需要零级空气后，问题变成了是使用无油旋转螺杆还是离心式空气压缩机。卡尔·克莱恩负责采购压缩空气系统，以使滚动路面正常运转。“阿特拉斯·科普柯提供所有相关产品技术(润滑螺杆、无油螺杆和离心式压缩机)。我们喜欢他们不偏不倚的产品方法，建议我们什么是最佳的风切变系统。”Cline继续说道:“我们的规范要求一年365天，每天24小时运行。我们还要求，无论可能的极端温度和湿度条件如何，空压机在所需气流下提供±1psi的空气压力公差。”同时也明确指出，虽然设计规范要求在每年8760小时的满载能力，但由于风洞在测试过程中开启和关闭，预计这将是一个间歇性需求的应用。

动态（离心）压缩机受环境温度和冷却水温度的影响很大。当离心式压缩机被迫在高于其设计温度的条件下运行时，其性能也会降低。因此，您必须为最热的预期环境条件设计离心压缩机，以确保在夏季有足够的流量，这在寒冷的秋季和冬季到来之前是很好的。较低的温度导致离心泵使用更多的BHP，从而产生更多的气流，这些气流必须通过排放到大气中“排出”或浪费。离心式压缩机的节流范围或部分负载性能限制在其满负载能力的15-20%，因此当需求低于调节范围时，必须排出空气，以提供恒定的输送压力。

解决方案

Atlas Copco Z系列是一种容积式、无油、旋转螺杆式空气压缩机。该装置由两台ZT250风冷机器组成，提供基本负载空气。需求波动由一台ZT315 VSD（变速驱动）空气压缩机处理。配有容积式压缩机，制动马力（BHP）从夏季到冬季，螺杆压缩机将保持几乎恒定。然而，在冬季，螺杆压缩机将提供更多的质量流量，同时保持BHP几乎恒定。换句话说，作为一个容积式压缩机，旋转螺杆压缩机的能量仅受到空气温度变化的轻微影响。变速驱动（部分负载控制降至满负载的30%）符合要求，并有效提供±1 psig范围内的恒压输送。

此外，通过提供风冷空气压缩机，安装成本大大降低，因为不需要额外的冷却水容量和管道，这对风切变项目团队非常有吸引力，并允许他们为整个项目确定较小的冷却水系统尺寸。较小的冷却系统通过将所需的冷却水流量减少250加仑/分钟（gpm），实现了初始成本节约和总体运营成本节约。系统设计规范要求每年运行8760小时。这相当于每年节约1.314亿加仑水——通过选择风冷空气压缩机。温斯顿塞勒姆Atlas Copco压缩机中心经理汤姆·埃舍尔曼（Tom Eshelman）说：“我们不必在风切变安装水冷系统，因此节省了大量安装费用。”。

结论

风切变公司是开放的业务和独特的定位在北美市场。压缩空气系统已经启动并运行，路面测量系统运行良好。赛车以每小时180英里的速度行驶，工程师们正在测量“偏航”及其对赛车动态下压力的影响。安静而高效的压缩空气继续在新技术和应用中发挥着关键作用。

欲了解更多信息，请发电子邮件罗德·史密斯，压manbetx王者荣耀缩空气最佳实践®

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