交通工具如汽车、高铁等在空气中高速运动物体的动力主要用于克服空气阻力,因此减少运动物体的空气阻力对于节能减排有重要意义。对于航空飞机来说,提高机翼升力意味着更大的运输量,可以提高出行的经济性。本文通过风洞试验研究筒形件和锥形件透气壳体模型的气膜减阻效果和翼形件透气壳体模型的气膜增升效果,并通过CFD研究多孔壁面渗透气膜对运动物体壁面附近流场的影响。本文中实验室制备的透气不锈钢材料是将多层不锈钢丝网通过压制、轧制和烧结制作而成,通过渗透试验研究了透气不锈钢材料两侧的压力差与多孔材料微孔渗气速度之间的关系。根据试验要求和试验条件对试验风洞的试验段、压力容器等进行结构和尺寸设计,对试验所需风洞的放气特性进行仿真计算和试验研究,结果表明本文设计的风洞风速较大,压力容器的放气时间能够满足试验要求。文中试验模型的透气壳体壁面由透气不锈钢板制作成,对筒形件透气壳体模型和锥形件透气壳体模型的气膜减阻效果进行了风洞试验研究,结果表明,试验模型表面渗透出的气膜能够明显降低模型的空气阻力,且随着模型表面渗透速度的增大和主流速度的减小,模型的气膜减阻效果会随之增强。针对减小运动物体压差阻力的问题,文中研究了在筒形件模型尾部安装导流罩减小试验模型的空气阻力,改善了气膜减阻效果。筒形件和锥形件试验模型的气膜减阻比率最大分别达到19.74%和23.33%。当翼形件透气壳体模型下表面渗透出气体薄膜时,翼形件模型的升力会有较大的提高,控制主流速度不变,当翼形件模型气腔内的压力从0.02MPa增大到0.1MPa时,翼形件的升力从18.33%增大到44.57%,提高翼形件下表面的气体渗透速度,翼形件模型的增升效果有明显提高。最后,对试验模型受到的空气阻力进行了数值仿真,结果显示数值仿真结果和试验结果相差不大,验证了数值仿真的可靠性。通过数值仿真研究多孔壁面渗透气膜对壁面附近流场的影响,结果表明微孔渗透出的低速气膜能降低壁面的摩擦阻力,控制主流速度为50m/s不变,当微孔的渗流速度从1m/s增大到7m/s,壁面摩擦最大减阻率从19.3%增大到82%。微孔渗透出的低速气膜还会降低壁面微孔附近的压力,改变壁面附近流场的速度结构,明显增大壁面附近的边界层厚度。