无论是航空器还是航海器,表面摩擦阻力都占据着很大一部分,过大的表面摩擦阻力对它们的燃油经济性影响巨大。因此,对湍流边界层控制实现表面摩擦阻力的减小十分必要。周期性吹气扰动具有简单、高效、激励强度容易控制等诸多优点成为了近年来研究的热点。本文以流向狭缝为研究基础,研究不同数量流向狭缝阵列的减阻效果。实验参考已有的31条流向狭缝激励器,设计了具有170条长35 mm、宽0.5 mm、厚8 mm、狭缝中心距2 mm的流向狭缝激励器。借助热线风速仪在x+=33处测量不同控制参数的局部减阻率,实验发现在最优控制参数(吹气强度A+=1.85、吹气频率f+=0.14)时,获得了73%的最大局部减阻率。而且在最优控制参数下,31条狭缝激励器的减阻范围有450个壁面单位,增阻范围有700个壁面单位。相对于31条狭缝激励器,170条狭缝激励器的减阻范围大幅增加到了650个壁面单位,增阻范围大幅减小到了300个壁面单位。由此可以看出随着狭缝数量沿展向增多对下游控制范围影响巨大:减阻范围会增大,增阻范围会相应减小。局部减阻率沿展向分布呈抛物线形式,中间区域局部减阻率最大,沿展向向外逐渐减小。狭缝数量的增多使得平均减阻率也大幅增大。通过烟线流动可视化研究表明,周期性吹气扰动将近壁面的大尺度结构推离壁面,并且在近壁面引入一层高度规则的低速气层,能够有效阻止高速条带下扫到壁面,实现减阻。狭缝数量的增多阻止了条带向控制区域中心的飘移,使得减阻效果更加明显。但是随着流向距离的增大,吹气扰动的强度减小,条带逐渐向中心区域飘移,而且条带在飘移的过程中会发生扭转、弯曲,产生近似流向涡的影响,在下游阻力略微增大。