基于Coanda脉冲射流的D型体主动减阻控制研究

D型体是典型钝体之一，其尾缘分离流动及近尾流流动结构与其受到的气动阻力密切相关。本文结合Coanda脉冲射流及遗传算法，对D型体绕流进行主动减阻控制。实验在直流风洞中进行，基于来流速度和D型体高度H的雷诺数为1.8×104;Coanda脉冲射流布置于D型体背部上下两侧，控制参数包括射流的驱动压力、频率和占空比，以及背部上下侧射流相位差。遗传算法的目标函数为D型体时均背压，间接反映D型体所受气动阻力。研究结果表明：遗传算法能够帮助确定Coanda脉冲射流的最优控制参数组合（射流驱动压力为1.94 atm，无量纲射流频率为0.27，射流占空比为37%，上下侧射流相位差为136°），使D型体时均背压提升达61%（对应的减阻率约为23%），对应45%的控制效率；在最优控制参数下，D型体近尾流交替脱落的大尺度旋涡被破坏，脱落频率和相位差被改变。