商用车作为一种生产资料,燃油消耗量是评价其整车综合性能的重要指标之一,降低车辆气动阻力对提升整车燃油经济性和核心竞争力意义重大。等离子体流动控制作为一种主动流动控制方法,具有重量轻、可靠性高、成本低、反应快速等优点,被逐渐应用在抑制流动分离及边界层转捩等方面,并取得良好的控制效果。因此研究等离子体对厢式货车的流动控制效果,并提出切实可行的商用车气动减阻方案具有重要意义。本文以CFD仿真的方法,利用计算流体力学软件Fluent,探究等离子体流动控制对类厢式货车GTS模型的气动减阻效果。主要研究内容如下:首先运用三维空腔模型进行等离子体数值仿真,并将仿真结果与现有实验数据进行对比,验证本文仿真方法的准确性。然后将等离子体流动控制效果应用到圆柱模型上,通过对比施加等离子体激励前后圆柱气动阻力系数、涡量图、剪切应力云图等揭示等离子体流动控制机理,并进行等离子体流动控制对圆柱扰流的气动减阻研究,研究结果表明:等离子体流动控制的作用机理是通过诱导近壁面气体定向移动将圆柱上下表面流动分离点向后推移,从而减小圆柱扰流尾部湍流区域的大小及强度,降低圆柱前后的压差阻力,从而降低圆柱气动阻力系数;当来流风速一定时,等离子体存在最佳激励位置和激励电压,适当的激励电压与布置位置可以有效地对圆柱扰流尾流场进行平顺,降低圆柱气动阻力系数;随着来流风速的提高,等离子体流动控制效果减弱。其次以GTS模型外流场信息为指导,选出三处等离子体待施加位置,并分别探究三个位置处等离子体激励位置、激励电压对GTS模型局部的流动控制效果,以及不同来流风速对等离子体控制效果的影响,深化等离子体流动控制机理,并辅之以等离子体电能消耗与节省能源的对比。仿真结果表明:GTS模型原车尾部负压区域面积较大,对其进行适当倒圆处理可明显降低整车气动阻力系数,并有利于等离子体激励器的布置及改变激励角度;由于介质阻挡放电产生等离子体时电流较小,其所消耗电能也较小,当适当调节等离子体激励位置及激励电压时,由等离子体气动减阻所带来的能源节约均远大于其电能消耗;等离子体对GTS模型流动控制机理是通过诱导近壁面气体定向流动来推迟流动的分离、使流动分离点后移,降低车身局部负压区大小,降低车身前后压差阻力从而降低整车气动阻力系数;等离子体激励存在最佳激励位置和激励电压;等离子体流动控制效果随着来流风速的增加而逐渐减弱。最后将各位置处等离子体最佳气动减阻工况进行组合,探究各来流风速下组合工况时等离子体流动控制对GTS模型整车的气动减阻研究。研究结果表明:在各来流风速下,三个位置共同组合工况时的气动减阻效果均为各来流风速下的最佳工况;随着来流风速的提高,GTS模型气动阻力系数整体呈下降趋势,但气动减阻率却逐渐减小,由此可见等离子体流动控制效果随来流风速的提高而减弱;当来流风速为15m/s、三个位置共同施加等离子体时,GTS模型整车气动减阻效果最佳,此时GTS模型气动阻力系数为0.4265,气动减阻率可达6.16%。