25°Ahmed模型射流主動(dòng)控制氣動(dòng)減阻策略

張英朝, 杜冠茂, 朱 會(huì), 田 思

(吉林大學(xué) 汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 長(zhǎng)春 130022)

如今汽車減阻[1]越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),本文采用主動(dòng)流動(dòng)控制的方法來(lái)控制汽車尾部流場(chǎng)，以此實(shí)現(xiàn)減阻的目的.文中研究對(duì)象為Ahmed模型[2]，為了有效控制流場(chǎng)，那就必須先詳細(xì)了解其尾流結(jié)構(gòu)和狀態(tài).Ahmed[2]和Hucho[3]等均發(fā)現(xiàn)高達(dá)85%到90%的氣動(dòng)阻力由壓差阻力貢獻(xiàn)，Beaudoin和Aider[4]發(fā)現(xiàn)阻力大小與尾流結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因此為了降低阻力、控制流場(chǎng)，首先要了解汽車的尾流狀態(tài).對(duì)于Ahmed模型，總阻力系數(shù)可劃分為以下幾部分：Cd為整體風(fēng)阻系數(shù)，包括摩擦阻力系數(shù)和壓差阻力系數(shù),Cr為總的摩擦阻力系數(shù),Ck為前端的壓差阻力系數(shù),Cb為尾部垂直面的壓差阻力系數(shù),Cs為尾部斜面壓差阻力系數(shù).

圖1為Ahmed模型尺寸，圖中定義了尾部斜面傾角α和坐標(biāo)系.Ahmed模型在不同的尾部?jī)A角下存在著不同的阻力系數(shù)和流動(dòng)狀態(tài)且隨著傾角增大阻力系數(shù)上升.本文選取經(jīng)典25°尾部?jī)A角的Ahmed模型[5]作為研究對(duì)象，針對(duì)此Ahmed模型，氣流會(huì)在斜面兩側(cè)產(chǎn)生一對(duì)反向旋轉(zhuǎn)的縱向渦結(jié)構(gòu)-C柱渦[2,6-8]，這是一種拖拽渦，對(duì)阻力貢獻(xiàn)極大，此時(shí)的尾流結(jié)構(gòu)中縱向渦占據(jù)主導(dǎo)地位.在此模型的基礎(chǔ)上，Vino[9]和Beaudoin[4]對(duì)其尾部流場(chǎng)進(jìn)行了研究，并提出25°Ahmed尾部流場(chǎng)主要包括三部分：斜面上的回流氣泡、來(lái)源于C柱的縱向渦和尾部背面的分離渦.Krajnovic和Davidson[10]通過(guò)數(shù)值模擬研究提出在Ahmed模型尾部側(cè)下角處存在另一對(duì)能量較弱且旋向相反的縱向渦并被王小文[11]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí).

a 側(cè)視圖

b 俯視圖

控制尾流場(chǎng)的實(shí)質(zhì)是降低壓差阻力，要關(guān)注的重點(diǎn)是控制分離現(xiàn)象和相互作用的尾流結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)減阻目標(biāo).Brunn等[12]對(duì)尾部?jī)A角為25°Ahmed模型進(jìn)行了射流主動(dòng)控制減阻研究，研究了射流對(duì)尾部分離區(qū)渦流結(jié)構(gòu)的影響.Krentel等[13]采用閉環(huán)脈沖射流的方式對(duì)25°Ahmed模型做了減阻研究，發(fā)現(xiàn)減阻率可達(dá)5.1%.

以上所述研究是針對(duì)單一因素或少量因素下的射流減阻研究，而實(shí)際減阻效果可能受多種因素交互影響，本文采用定常射流的方法，針對(duì)射流孔的孔徑、位置、形狀和射流的速度和角度等因素，對(duì)25°Ahmed模型進(jìn)行減阻控制研究，在模型尾部各個(gè)面的交界處布置射流控制，通過(guò)仿真分析，更加深入地了解尾流結(jié)構(gòu)和空氣阻力[14]之間的關(guān)系.

1 模型描述

基本Ahmed模型如圖1所示.圖中，A、B、C、D、E、F、G表示位置.它的大小相當(dāng)于實(shí)車的四分之一，屬于類車體比例模型，它分別由鈍性前端、中間部分、尾部斜面、尾部垂直面及支撐模型的4個(gè)圓柱體組成，Ahmed模型的前端呈倒圓狀，這樣可以避免氣流的分離，中間部分是等截面的矩形，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，這樣可以減小前端氣流對(duì)尾部氣流流動(dòng)的影響，方便單獨(dú)對(duì)尾部區(qū)做研究.如圖2所示，射流孔的位置設(shè)置在尾部區(qū)域[15]，分布在各個(gè)邊界線處.由于孔徑和孔軸線距邊線的距離均影響減阻效果，故在后文中將詳細(xì)討論孔的尺寸和位置.

圖2 射流孔布置位置示意圖

為提高計(jì)算精度，計(jì)算域[16]采用矩形數(shù)字風(fēng)洞，為保證與風(fēng)洞試驗(yàn)[2]的布置一致，計(jì)算域尺寸9 m×3 m×3 m，模型頭部距離計(jì)算域入口的距離為4倍的模型長(zhǎng)度，模型尾部距離計(jì)算域出口的距離為5倍的模型長(zhǎng)度，計(jì)算域的寬度為8倍的模型寬度，計(jì)算域的高度為9倍的模型高度，保證了阻塞比在1%左右 ，并且使汽車尾部及附近的空氣流動(dòng)充分發(fā)展.

2 仿真方案設(shè)置

2.1 計(jì)算參數(shù)設(shè)置

計(jì)算域主體采用四面體網(wǎng)格，并設(shè)置了6層棱柱網(wǎng)格作為邊界層網(wǎng)格，使模型表面Y+值控制在20～80之間(Y+值為第一層網(wǎng)格質(zhì)點(diǎn)到壁面的量綱一距離)，盡可能準(zhǔn)確地模擬邊界層的流動(dòng)，如圖3展示了網(wǎng)格分布，為保證仿真精度逐層增加了三個(gè)加密區(qū)域，并在尾流區(qū)進(jìn)行著重加密，此次仿真網(wǎng)格總數(shù)量是600萬(wàn).圖4是模型表面邊界層網(wǎng)格示意圖.

圖3 計(jì)算模型與網(wǎng)格特征空間整體布置圖

Fig.3Calculatetheoveralllayoutofthemodelandgridfeaturespace

仿真邊界條件設(shè)置：模擬風(fēng)洞入口設(shè)為速度入口，流動(dòng)速度為60 m·s-1，壓力P為0；風(fēng)洞出口設(shè)為壓力出口,P為0；壁面為滑移壁面；地面與真實(shí)風(fēng)

圖4 邊界層網(wǎng)格示意圖

洞試驗(yàn)一致，設(shè)為固定地面；空氣密度1.1841 5 kg·m-3,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，而雷諾數(shù)Re為4.29×106(特征長(zhǎng)度為車長(zhǎng))，湍流強(qiáng)度小于0.5%，采用分離求解器，使空間離散格式能夠達(dá)到二階精度，松弛因子適中，采用剪切應(yīng)力輸送(SST)κ-ω(湍動(dòng)能-比耗散率)湍流模型.

2.2 仿真精確度研究

文獻(xiàn)[2]中Ahmed等通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)獲得25°Ahmed模型的空氣阻力系數(shù)為0.285 6，本文通過(guò)仿真獲得阻力系數(shù)為0.284 3，誤差在1%內(nèi)，滿足了工程應(yīng)用要求.為了進(jìn)一步說(shuō)明仿真精確度，在25°Ahmed模型尾部斜面上選取4條直線a、b、c、d，如圖5所示，通過(guò)仿真得到直線上若干點(diǎn)的速度值，與已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)[4]進(jìn)行對(duì)比分析，如圖6所示.仿真得到的速度值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，能夠滿足研究的需要.

圖5 選定的數(shù)據(jù)采取位置

3 25°Ahmed模型減阻方案討論分析

3.1 單獨(dú)位置仿真策略

影響射流效果的主要因素有射流孔的孔徑D、孔軸線到邊線距離d、射流的速度V、形狀和角度β，由于參數(shù)較多，且都為不確定性的影響因素，需要規(guī)劃一個(gè)合理的流程去做仿真.

在研究開(kāi)始首先對(duì)射流孔形狀進(jìn)行了分析，分別采用連續(xù)型、非連續(xù)型、翼型射流孔，如圖7、8所示.在其他參數(shù)相同的情況下，由仿真結(jié)果分析得出，連續(xù)型射流孔的減阻效果優(yōu)于其他兩種，故在下面的仿真分析中均采用連續(xù)型射流孔(射流孔形狀不是本文研究的重點(diǎn)，故在這里不再贅述).射流孔位置布置如圖2所示，以A位置為例，定義連續(xù)型射流孔的參數(shù)如圖8所示，并且在網(wǎng)格劃分時(shí)單獨(dú)對(duì)射流孔做了處理，其最小相對(duì)尺寸設(shè)置為0.000 5 m，相對(duì)目標(biāo)尺寸設(shè)置為0.002 m.

a x=-0.043,y=0

b x=-0.083,y=0

c x=-0.123,y=0

d x=-0.163,y=0

Fig.6Comparisonoflongitudinalvelocityvariationofairflowover25°Ahmedmodeltail

Fig.7Schematicdiagramofnon-continuousandairfoiljetholes(unit：mm)

圖8 連續(xù)型射流孔參數(shù)及網(wǎng)格劃分(單位：mm)

Fig.8ContinuousJetholeparametersandmeshdivision(unit:mm)

3.1.125°Ahmed模型A位置減阻特性研究

首先研究射流孔徑的影響，采用孔徑為1、2、3、4、5 mm五個(gè)射流孔，射流速度均采用10 m·s-1，射流方向垂直于模型表面，經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算結(jié)果如圖9a所示，選用孔徑為3 mm的射流槽較為有效.

再繼續(xù)研究射流速度對(duì)阻力的影響，選用速度間隔為5 m·s-1，范圍為5～60 m·s-1，結(jié)果如圖9b所示.從表中可以看出阻力系數(shù)10 m·s-1附近減阻效果最好，為尋求最佳射流速度，在10 m·s-1附近，5～15 m·s-1范圍內(nèi)取1 m·s-1為間隔繼續(xù)仿真，結(jié)果如圖9c所示，最終獲得最佳射流速度為12 m·s-1，阻力系數(shù)0.266 4，減阻率為6.3%.

如圖9a～9c所示研究是在射流孔軸線距最近邊線的距離均為4 mm的工況下進(jìn)行的，接下來(lái)研究距離變化對(duì)射流結(jié)果的影響，此時(shí)速度是次要因素，選用之前減阻效果最好的速度即12 m·s-1為射流速度.先選用大區(qū)間，間隔為5 mm，距離范圍為5～50 mm，結(jié)果如圖9d所示.從表中可以看出阻力系數(shù)在5 mm位置處較小，為了尋找減阻效果最好的工況，在距離邊線5 mm附近選擇1～10 mm的距離區(qū)間做減阻研究，間隔為1 mm，結(jié)果如圖9e所示仍為5 mm距離處減阻效果最佳，最小阻力系數(shù)為0.266 1，此時(shí)的減阻率為6.4%.

a 不同射流孔徑仿真對(duì)比

b 不同射流速度(大區(qū)間)仿真對(duì)比

c 不同射流速度(小區(qū)間)仿真對(duì)比

d 不同距離(大區(qū)間)仿真對(duì)比

e 不同距離(小區(qū)間)仿真對(duì)比

f 不同射流角度仿真對(duì)比

射流角度研究是在以上阻力系數(shù)最優(yōu)工況的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，即選取射流孔徑3 mm，射流孔軸線距邊線距離5 mm，射流速度12 m·s-1，取射流角度變化范圍為0°～90°，間隔為10°，由于45°比較特殊，因此45°工況也作為研究對(duì)象予以考慮，仿真結(jié)果如圖9f所示.可以看出，射流的角度對(duì)結(jié)果影響很大，90°角時(shí)的阻力系數(shù)最低，角度改變后射流會(huì)產(chǎn)生豎直分量和水平分量，豎直分量把流過(guò)模型表面的氣流向上頂去，使尾部產(chǎn)生一個(gè)真空區(qū)，水平分量射向真空區(qū)，對(duì)尾流結(jié)構(gòu)沒(méi)有太大的影響，這就產(chǎn)生了能量浪費(fèi).

綜上所述，A位置進(jìn)行射流的最佳減阻工況為，孔徑3 mm，射流孔軸線距邊線距離5 mm，射流速度12 m·s-1，射流角度為90°.此時(shí)阻力系數(shù)為0.266 1，減阻率為6.4%.

3.1.225°Ahmed模型B～G位置減阻特性研究

對(duì)B～G位置的研究與前面類似，這里不再贅述，以下為各個(gè)位置的最優(yōu)工況：

B位置的最小阻力系數(shù)為0.252 2，減阻率為11.3%，減阻效果比較明顯，此時(shí)射流孔軸線距離斜面上邊緣的距離為19 mm，射流速度為27 m·s-1，垂直表面射流.

C位置的最小阻力系數(shù)為0.269 5，減阻率為5.2%，減阻效果比較明顯，此時(shí)射流孔對(duì)稱軸線距離斜面下邊緣的距離為25 mm，射流速度30 m·s-1，垂直表面射流.

D位置的最小阻力系數(shù)為0.271 2，減阻率為4.6%，減阻效果比較明顯，此時(shí)射流孔對(duì)稱軸線距離背面上邊緣距離為4 mm，射流速度為10 m·s-1，垂直表面射流.

E位置的最小阻力系數(shù)為0.265 4，減阻率為6.6%，減阻效果比較明顯，此時(shí)射流孔對(duì)稱軸線距離背面上邊緣距離為26 mm，射流速度為43 m·s-1，垂直表面射流.

F、G的位置比較特殊，射流槽縱向布置，在兩側(cè)開(kāi)槽，通過(guò)仿真計(jì)算，發(fā)現(xiàn)F位置不但沒(méi)有減阻效果，反而增大了阻力系數(shù)，這不是想要的結(jié)果，而對(duì)于位置G，減阻效果也不很明顯，因此，F(xiàn)、G這兩個(gè)位置將不予考慮.

3.2 分析對(duì)比各有效位置減阻機(jī)理

以下用方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別對(duì)應(yīng)表示A、B、C、D、E位置的最佳工況，原始模型表示未加減阻裝置時(shí)的情況.模型各部位阻力系數(shù)Cd、Cr、Ck、Cb、Cs的表示方法已在前言說(shuō)明，另外，Cp代表總的壓差阻力系數(shù).第3.1節(jié)所得到的各個(gè)位置最優(yōu)工況的阻力系數(shù)及各分量系數(shù)可以用圖10表示.可以看出，各個(gè)工況下模型的摩擦阻力系數(shù)和頭部的壓差阻力系數(shù)基本不變，且所占比例很小，尾部斜面和背面的壓差阻力系數(shù)變化幅度較大，并且它們的變化最終決定總阻力系數(shù)的變化趨勢(shì).下面將通過(guò)速度矢量圖、壓力云圖等對(duì)模型外流場(chǎng)的變化去做具體的定性定量分析，尋找減阻機(jī)理.

—△—Cd —◇—Cp —+—Ck —○—Cs —□—Cb —×—Cr

Fig.10Comparisonoftheoptimaloperatingresistancecoefficientlongitudinalsymmetrysurface

(1)速度矢量圖

圖11分別為原始模型與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)方案縱向?qū)ΨQ面上的速度矢量圖，模型表面壓力分布主要受其周圍氣流流速的影響.氣流在模型尾部會(huì)產(chǎn)生漩渦，主要包括分離渦和縱向渦，而縱向渦是一對(duì)拖拽渦，對(duì)阻力貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分離渦.

a 原始模型

b 方案Ⅰ

c 方案Ⅱ

d 方案Ⅲ

e 方案Ⅳ

f 方案Ⅴ

圖11 選定工況縱向?qū)ΨQ面上的速度矢量圖對(duì)比

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)方案均使得氣流在斜面上迅速分離，并且分離程度相比原始模型更加劇烈，按照常理這一現(xiàn)象會(huì)使阻力系數(shù)增加，但實(shí)際中阻力減小，這是由于斜面上的分離渦與C柱形成的縱向渦之間存在相互抑制作用，縱向渦在向后發(fā)展的過(guò)程中會(huì)向內(nèi)卷曲，在車身內(nèi)側(cè)縱向渦速度朝下，此向下分力會(huì)抑制分離渦產(chǎn)生，在原始模型中，此縱向渦占據(jù)主導(dǎo)地位并能有效抑制分離渦的發(fā)展，故其阻力較高.而Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)方案均使得氣流在斜面上分離加劇，這反過(guò)來(lái)將抑制縱向渦向內(nèi)卷曲的趨勢(shì)，即縱向渦或者C柱渦減弱，從而影響到斜背面上的壓力分布，阻力系數(shù)降低.并且從圖12中尾部縱向?qū)ΨQ面壓力圖也可以看出，相比于原始模型面，其余5種減阻方案中，尾部的壓力值明顯增大，且負(fù)壓值大的區(qū)域明顯減小，減小了前后的壓差阻力，達(dá)到了減阻效果.因此，分離區(qū)增大的結(jié)果是拖拽渦強(qiáng)度減弱，從而導(dǎo)致后部壓力增加即圖11的Cs增加，這樣整體的氣動(dòng)阻力系數(shù)增加.從流動(dòng)結(jié)構(gòu)看，這時(shí)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)趨向于超過(guò)30°的模型的流動(dòng)結(jié)構(gòu)特征了，因此阻力系數(shù)降低，這在后面流動(dòng)顯示的分析中也有論述.

a 原始模型

b 方案Ⅰ

c 方案Ⅱ

d 方案Ⅲ

e 方案Ⅳ

f 方案Ⅴ

圖12 尾部縱向?qū)ΨQ面壓力等值線圖

5個(gè)減阻方案中隨著斜面上分離現(xiàn)象加強(qiáng)，上分離渦與尾部豎直面后面的分離渦有融合的跡象，上分離渦的渦核高度有所上升，且遠(yuǎn)離模型尾部 ，尾部渦流區(qū)的范圍擴(kuò)大了許多，這樣的尾流結(jié)構(gòu)與35°Ahmed模型的尾流結(jié)構(gòu)很相似，即分離加劇但縱向渦減弱.圖10看出，方案Ⅰ和Ⅱ總阻力系數(shù)較小，主要是由于斜面上壓差阻力系數(shù)大幅降低，方案Ⅰ中射流孔布置在車頂尾部，使氣流提前分離，尾部斜面的阻力系數(shù)減小了0.021，背面的阻力系數(shù)基本不變，因此在A位置設(shè)置射流孔，改變的主要是尾部斜面的阻力系數(shù).在尾部斜面上端B位置設(shè)置射流孔的作用與A位置作用類似，也是將來(lái)流向上方頂起，由于斜面上的回流在B位置正好有向上分速度，故射流和回流相互促進(jìn)使分離更加劇烈，因此縱向渦被抑制地更小，詳見(jiàn)尾部速度云圖(圖13)，方案Ⅱ尾部斜面的阻力系數(shù)減小了0.029，背面減小了約0.003，可見(jiàn)在B位置設(shè)置射流孔不僅能有效降低模型尾部斜面的阻力系數(shù)，還對(duì)背面的阻力系數(shù)有微小的影響.

(2)尾部速度云圖

圖13分別為原始模型與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)方案距離尾部10 mm處橫截面上的速度云圖.從中可以看出這幾種減阻方案的C柱渦都有一定程度減弱，且位置均有所抬高，這與前面提到的模型尾部斜面上的C柱渦印跡變淡的說(shuō)法是一致的.

(3)尾部斜面壓力云圖

圖14分別為原始模型與Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個(gè)方案的尾部斜面壓力云圖.從尾部斜面的壓力云圖能夠看出，這5種減阻工況的尾部斜面的負(fù)壓比標(biāo)準(zhǔn)模型的負(fù)壓值要小很多，從而減小了模型的壓差阻力，從方案Ⅰ、方案Ⅱ兩工況的尾部斜面云圖可以看到C柱渦的印跡比標(biāo)準(zhǔn)模型的印跡淡很多，說(shuō)明C柱渦得到很好地抑制.方案Ⅲ、方案Ⅳ和方案Ⅴ是在斜面尾部和尾部垂直面上布置射流孔，此處縱向渦已經(jīng)基本形成，故仍存在C柱渦的印跡，只是較標(biāo)準(zhǔn)模型印跡較弱.

a 原始模型

b 方案Ⅰ

c 方案Ⅱ

d 方案Ⅲ

e 方案Ⅳ

f 方案Ⅴ

圖13 選定工況距離尾部10 mm處橫截面上速度云圖

a 原始模型

b 方案Ⅰ

c 方案Ⅱ

d 方案Ⅲ

e 方案Ⅳ

f 方案Ⅴ

圖14 選定工況尾部斜面上壓力云圖

3.3 組合工況的研究

3.3.1正交試驗(yàn)研究

為了實(shí)現(xiàn)更好的減阻效果，需研究多因素影響下的射流減阻效果，此次研究為了減少分析量，采用五水平五因素的正交試驗(yàn)，五因素即A、B、C、D、E五個(gè)位置.

通過(guò)第3.1節(jié)的研究，已經(jīng)確定采用射流孔徑為3 mm寬的連續(xù)型射流孔和垂直射流角度，孔軸線距邊線的距離相對(duì)于速度來(lái)說(shuō)更是想要研究的目標(biāo)，因此將這5個(gè)位置的射流速度固定，分別取各位置之前所得的最優(yōu)值，距離值以所求的最優(yōu)值為基準(zhǔn)，分別向兩邊擴(kuò)展兩個(gè)數(shù)，得到每個(gè)位置處對(duì)應(yīng)的5個(gè)距離作為水平值，表1即為因素水平表.

表1 因素水平表

3.3.2優(yōu)水平分析

本研究利用極差分析法處理正交表，確定因素的主次和最優(yōu)組合.研究發(fā)現(xiàn)，因素A的優(yōu)水平為A4(A位置距離為6 mm)，因素B的優(yōu)水平為B4(B位置距離為20 mm)，因素C的優(yōu)水平為C4(C位置距離為26 mm)，因素D的優(yōu)水平為D5(D位置距離為6 mm)，因素E的優(yōu)水平為E1(A位置距離為24 mm).極差反映的是某一因素水平變動(dòng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的變動(dòng)幅度.極差越大，則該因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響越大，該因素也就越重要，因此，通過(guò)極差值可以判定各個(gè)因素的主次.本次實(shí)驗(yàn)各因素的極差值分別為0.002 2，0.001 4，0.000 8，0.001 5，0.000 7，因此，因素A對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響最大，其次為D，B，C，E.

通過(guò)對(duì)優(yōu)水平的分析，本次實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)組合為A4B4C4D5E1，通過(guò)仿真獲得其阻力系數(shù)為0.246 7，減阻率達(dá)13.23%，這是目前對(duì)25°Ahmed模型減阻效果最好的方案.

4 結(jié)論

(1)25°Ahmed模型產(chǎn)生的阻力主要與其尾部渦結(jié)構(gòu)有關(guān)，而尾渦結(jié)構(gòu)中的分離渦和縱向渦之間存在相互抑制作用，采用一定的流動(dòng)控制方法可以促進(jìn)分離渦的形成，從而抑制對(duì)阻力貢獻(xiàn)量更大的縱向渦，實(shí)現(xiàn)較大程度的減阻.

(2)本次研究采用定常射流方式，對(duì)假定的減阻位置分別做了研究，確定了各有效減阻策略，包括各位置處最佳射流孔徑、孔軸線距最近邊線距離、射流孔形狀、射流的速度和角度.并且對(duì)各單一有效位置進(jìn)行組合研究，通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法找到最佳減阻工況，發(fā)現(xiàn)組合比單一工況有更好的減阻效果.

(3)單一位置最佳減阻效果在B位置，采用孔徑為3 mm，射流孔軸線距離斜面上邊緣的距離為19 mm，射流速度為27 m·s-1，垂直表面射流的連續(xù)型射流孔.最小阻力系數(shù)為0.252 2，減阻率為11.3%.

(4)通過(guò)優(yōu)水平分析，組合工況的最佳減阻方案為A4B4C4D5E1，即在各單獨(dú)位置已經(jīng)獲得的最佳射流速度下，采用3 mm孔徑，垂直表面射流的連續(xù)型孔，ABCDE各位置處距離最近邊線距離分別為6、20、26、6、24 mm時(shí)，獲得阻力系數(shù)0.246 7，減阻率達(dá)13.23%.

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