汽车模型风洞射流剪切层的非定常结构特性①

吴 桐， 贾 青， 杨志刚

(同济大学上海地面交通工具风洞中心，上海201804)

0 引言

整车风洞是汽车空气动力学研究不可缺少的试验设施.为了满足中国汽车工业的需要，包括全尺寸气动—声学风洞和热环境风洞的上海地面交通工具中心已于2009年9月落成并投入使用［1］.

传统的航空风洞通常都是闭口式风洞，汽车风洞通常采用3/4开口式.该类风洞的特点是，气流会在喷口边缘处形成具有较大脉动量的射流剪切层.射流剪切层所围内部区域通常称为射流核心区，该处气流较均匀，具有较低的湍流度，是模型的测试区域.具有较大脉动量的射流剪切层撞到收集口后，部分气流以压缩波的形式从收集口上或两侧返回喷口，激发新的大涡旋产生，从而形成尖劈反馈效应，其它部分气流沿着收集口进入扩散段.可见该处流动具有典型的非定常流动特性.一方面这些非定常现象不仅会对流场的品质有所影响，还是产生噪声的根源，另一方面由于涡间的互相转化造成能量大量损失.所以对试验段内非定常剪切层流场研究对于风洞本身性能的提高，能量的节省以及风机效率地高效使用都具有举足轻重的作用.

通过以往的研究［2－5］，对试验段内的定常流场品质有了较深入的了解.但对于试验段内气流的非定常流动特性还没完全掌握，因此需要深入研究.而激发这种非定常特性的根源在于喷口处的射流结构，因此首先要对喷口射流剪切层……