湍流附面層

附面層(boundary layer),又稱為邊界層、界面層,現在比較通用的邊界層。物體相對流體運動時,在物體的表面將形成一附面層。附面層內的流動若為湍流,則為湍流附面層。

湍流附面層的噪聲輻射與物體表面的順性有關,還與表面光潔度、表面覆蓋層的性質、表面結構形狀和流體的性質有關。理論討論只限於無限大的均勻平板的附面層。若表面剛度較大,附面層所引起的振動的振幅很小,使用線性化理論,求得的單位板面所輻射的噪聲與ρU3M5成正比,ρ為平均流的密度、U為主流速度、M=U/c為主流馬赫數、c為聲速。這時湍流附面層的噪聲源為四級子源。若表面順性大,附面層引起的板的振動位移大,理論求得板面單位面積所輻射的噪聲與ρU3M5成正比,聲源具有偶極子特性。對真正的結構,由於表面的突出物、支撐柱等在氣流中均會產生於附面層噪聲相似的噪聲,很難將它們與附面層噪聲分開,因此,在附面層噪聲的實驗研究方面是較困難的。高速行駛的車輛、飛行中的飛機及行駛的船舶等都有附面層噪聲輻射,而且在有些情況還是主要的噪聲輻射,如飛機滑翔。

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