利用脉冲射流与Coanda效应调控钝体阻力
流体动力学
2018-08-14 v3
摘要
通过实验研究了流体驱动对三维钝体尾流与阻力的影响。与主流动相切的射流允许以可变频率和振幅迫使尾流。根据驱动条件，可区分两种流态。首先，在频率包含自然尾流时间尺度的宽带驱动情况下，射流结构的对流增强了尾流夹带，缩短了再循环流的长度并增加了阻力。其次，在较高驱动频率下，剪切层偏移导致尾流的流体船尾化（fluidic boat-tailing）。它还降低了其湍流动能，从而减少对再循环流的动量夹带。两种机制的结合提高了基底压力并降低了模型的阻力。两种驱动状态均通过在不同上游条件和控制参数下的互补速度、压力和阻力测量来表征。通过添加曲面利用Coanda效应使射流偏转，周期驱动得到增强并实现了约20%的减阻。非定常Coanda吹气不仅强化了流动偏转和基底压力恢复，还保留了高频驱动对湍流场的非定常效应。本文结果鼓励进一步发展流体控制以改善道路车辆空气动力学，并提供了关于尾流动力学与阻力关系的补充见解。
引用
@article{arxiv.1507.02243,
title = {Bluff body drag manipulation using pulsed jets and Coanda effect},
author = {Diogo Barros and Jacques Borée and Bernd R. Noack and Andreas Spohn and Tony Ruiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02243},
year = {2018}
}