覆盖多孔介质的圆柱减阻特性和机理研究

多孔材料由于其独特的孔隙结构，可用于声学降噪以及流动控制领域。首先，采用大涡模拟（Large eddy simulation，LES）方法，开展了亚临界雷诺数条件下有、无覆盖多孔介质的圆柱绕流数值计算；其次，对比了两种不同工况的升、阻力系数大小，分析多孔介质的减阻控制效果；最后，结合气动力以及流场结构变化，揭示出多孔介质的减阻控制机理。研究结果表明：雷诺数为5.6×10⁴，圆柱表面后缘处铺设位置角为270°的多孔介质时，减阻效果可达到8.53%。由于多孔介质表面具有渗透性，一方面可提高多孔-流体交界面处的滑移速度，稳定圆柱表面的分离剪切层，降低涡脱落频率；另一方面，流体穿过多孔介质可产生类似微射流的作用效果，增强分离区圆柱表面的压力，降低圆柱上下游的压力差，从而显著减小圆柱表面的总阻力。

Drag Reduction Characteristics and Mechanism of Cylinder Covered with Porous Medium