● 摘要
在水洞中应用PIV研究了迎风面边缘形状对钝体绕流结构的影响，钝体模型的宽高比分别为1:1(方柱)和1:8(平板)。
垂直平板实验中，基于平板高度的雷诺数Re=2240。对平板边缘进行了斜面、圆角和台阶的修形，基于尾流速度场计算得到阻力，修形平板的阻力减少最多可达23%。通过对于平板的尾流结构和速度场的分析，得到：平板边缘修形后，尾涡的强度和尺度减小，同时涡的形成被推迟至更下游处，导致尾流脉动值变弱，尾流宽度变窄、回流区长度变长，涡脱落频率增加。这些现象很好地解释了阻力减小的原因。
对于方柱实验，基于方柱边长的雷诺数Re=1000~7000。对方柱进行小尺寸和大尺寸的切角修形(即台阶柱和T型柱)都能使阻力降低，其中当Re=2400时，相比于基本方柱，台阶修形后柱体的阻力减少达55%。T型柱的减阻机理与垂直平板实验相同，并且不受Re数变化的影响。台阶柱的减阻机理复杂得多，且尾流结构随Re的变化较大。在Re≥4700之后，台阶柱的剪切层再附于柱体侧面，回流区长度变短，涡的强度和尺度更小。在Re≤3500时，随着Re数的增加，涡脱落频率显著降低、剪切层尺寸增加、脱落涡的尺寸增大，阻力基本不随Re变化。