本书是收集了国际上近期新的流致噪声与振动研究成果，其中包括未公开发表的研究结果。其特点是尽可能清楚地解释相关由复杂流动诱发的噪声与振动产生的机理，噪声与振动影响机制，使尽可能多的读者能够充分理解这些理论，让他们具备气动噪声与流致振动的基本知识。

第1卷
目录


第1章概念介绍
11流致噪声现象
12流-固干扰发声现象
13噪声产生的量纲分析
14振动与噪声的信号分析工具
141简单实例：声波辐射器
142相关性分析的基本原理
143傅里叶级数与傅里叶积分的简要回顾
144简单滤波理论的总结
15测量声音的表示
151声级
152无量纲频谱级应用实例
16数学基本知识
161坐标系
162微分算子
163积分定理
164狄拉克函数
参考文献
第2章声学理论与流致噪声
21线性声学理论的基本原理
211声波方程
212平面声波与声强
213声波辐射的基本特征
22索末菲辐射条件
23气动噪声的Lighthill理论
231波动方程
232基尔霍夫积分方程与延迟势
233自由湍流紧致区声辐射
24壁面对流致噪声的影响
241Lighthill方程的科尔改进
242科尔方程的说明1：集中式流体动力产生的声辐射
243科尔方程的说明2：脉动球源产生的声辐射
244Powell反射定理
25声源运动对流致噪声的影响
26Powell涡声理论
261基本含义
262涡动力源声波方程推导
263涡源的物理意义
264固壁边界对涡声的影响
265Powell方程与Lighthill方程的关系——科尔理论
27频率和波数域的表示
271亥姆霍兹方程
272广义变换与随机变量
273声压的等价积分表示
28管道声学
281基础管道声学
282无限长管道的多极子声辐射
283半无限长管道出口的声辐射
参考文献
第3章剪切层不稳定性、单频音、射流噪声
31引言
32剪切流不稳定性与涡的产生
33自由剪切层与空腔共鸣
331概述
332开口流动及单频音的斯特劳哈尔数
333外部辐射噪声
34射流自激噪声
341射流纯音产生的基本原理
342射流噪声频率的无量纲化
343孔、环及边缘音
344超声速喷射器中的声音
35湍流的随机性
351引言
352随机变量的相关函数
36相关函数和谱函数在描述湍流源中的应用
361各向同性湍流的声学表达
362各向同性湍流的谱模型
363各向异性湍流：基于拉伸坐标的谱模型
364平面混合层中的湍流测量
37湍流射流噪声的基本原理
371Lighthill方程的应用
372射流噪声相关的流场湍流特征
373喷气噪声的表达式和缩放定律
374出现宽频射流噪声的计算机辅助设计与抑制
38非定常质量注入噪声
381外排非均匀性介质发声
382自由湍流场的不均匀性
参考文献
第4章圆柱偶极声
41简介：涡流、升力脉动和声的发展及概括性描述
42圆柱绕流的涡流形成机理
421尾流结构与涡旋生成的概括性描述
422涡旋产生的分析
43气流激振力及其频率的测量
431平均阻力与涡旋脱落频率
432圆柱振荡升力与阻力
433轴向相位一致性的表示法：相关长度
434影响旋涡脱落的其他因素
44二维流动中尾流激振力的估测
45紧凑表面声学问题的公式
451基本方程
452横流流场中刚性圆柱绕流诱导发声
453声强测量方法回顾
46旋转杆的声辐射
47涡致噪声中的其他问题
471非圆形截面圆柱
472管束不稳定性
473减小涡激振力的方法
474涵道单元的声
48附录：二维偶极声场
参考文献
第5章流致噪声与振动的基本原理
51引言
52单自由度系统在短暂随机激励下的响应
53随机分布压力场作用下结构的基本特征
531模态速度与激励函数
532多模态结构响应估算
54简单结构的模态振型函数
55结构辐射声的基本特征
551简支板的声辐射
552简支板的流体阻抗
553辐射声功率
554简单结构的辐射效率
555估算总声功率的关系
556简单结构的附加质量
56重质流体中结构强迫振动声
561单点激励板的振动
562局部流体载荷板的噪声
57圆柱体的流致振动噪声
571一维结构的基本表达式
572圆柱体振动与净声压的表达式
573自激振动
574非线性振荡器的半经验模型
575随机激励下的一维结构
58噪声控制的原理归纳
581激励源的减少
582通过改变结构降噪
583阻尼与质量增大
584辐射系数与附加质量的估算
参考文献
第6章气泡动力学与空化
61气泡动力学的基本方程
611线性气泡运动
612气泡流体中的声传播
62理论上的空化应力和非线性振荡的球形气泡
621非线性振荡的开始
622蒸汽空化的临界压力
623扩散的重要性
63空化气泡的破裂
631球状蒸汽填充的气泡
632内部气体的球形气泡
64单泡空化噪声理论
641声音对气泡历史阶段的依赖性
642可压缩液体中的球面破裂
643空化发展中的噪声特征
65附录：近似频谱函数的推导方法
参考文献


第2卷
目录


第1章水动力诱导的空化和空化噪声
11介绍性概念：空化指数和空化相似性
12水动力空化噪声和初期
121相似性的简单规则
122水动力空化初期
13湍流射流、尾流和水动力旋翼中空化噪声测量
131空化射流
132水动力旋翼空化
133盘尾流中的空化现象
14螺旋桨空化
141一般特性
142叶片通过频率下的噪声及其谐波
143叶片速率压力——用于计算空化引起的船体振动
144空化噪声缩放尝试综述
145空化噪声对速度的依赖性
146级别粗略估算程序
15空化泡线性运动噪声
151对连续压力场的响应
152瞬态空化泡运动——分裂和形成
153水动力作用形成的空化泡尺寸
16飞溅噪声
161总体概况
162水下飞溅噪声
163空传飞溅噪声
164冷却塔噪声
参考文献
第2章壁湍流压力脉动响应
21引言
22平衡边界层
221壁流发展
222湍流边界层的简单预测方法
23关于湍流结构的壁面压力理论
231一般关系
232壁面压力和壁湍流源的经典理论
24平衡壁层下方测得的压力脉动
241壁面压力的大小和频率依赖性
242时空相关性
243壁面压力波数谱
244与声音有关的粗糙壁边界层压力的特殊特征
245湍流管道流中的压力脉动
25非平衡壁层下方的压力脉动
251过渡流
252具有逆压梯度的流体
253分离流
254大气湍流下方地面压力
参考文献
第3章阵列与结构对壁湍流和随机噪声的响应
31通过传感器、传感器阵列和柔性板对壁压进行空间滤波
311使用阵列测量低波数压力的技术
312传感器尺寸和形状的影响：响应函数
32流动激励结构振动
321分析基础的介绍和回顾
322柔性板的波矢量滤波作用
323水动力巧合对单模结构响应的影响
324经验验证
325多种模式的平均响应
33流致模态振动的声音
34水声相似性和噪声控制的一般规则
35光滑弹性壁与边界层源的波相互作用
351一般分析
352湍流边界层的声四极辐射
36形状不连续处的偶极子声源
361有效的无边界粗糙表面的一般关系
362分布式壁面粗糙度对四极声的衍射作用
363粗糙壁面湍流边界层的远场声音
364粗糙壁的黏性力偶极子
37橡胶垫过滤作用
38边界层噪声的实际意义：插图
381各种机制声音的定量估计
382飞机噪声控制经验
39混响声场激励的扩展
391混响声波数谱
392共振模式对随机入射声的响应
393质量控制面板振动传输
394理论与实测传输损耗的比较
附录弹性体式
参考文献
第4章管道和涵道系统的声辐射
41圆柱表面的内外声压
411外部流体的声辐射
412内压场和刚性壁圆柱的固有特性
413内压场与壁运动的耦合
42圆柱壳的结构声学要素
421模态压力谱
422运动式
423点驱动流体负荷圆柱壳的响应
424内外流体声耦合特性
425实例：点驱动涵道的空传声辐射
426实例：声偶极子周围涵道的空传声辐射
43湍流管道流的噪声
44通过管道和涵道壁的声传输
441共振壳模式的高频声传输: ω>ωco一般分析
442共振壁振动的高频声传输：ω<ωR，ω>ωco
443共振壁振动的高频声传输：ω>ωco，ω<ωR
444质量控制传输损耗
445低频声传输
446通过矩形涵道壁的声传播
447传输损耗计算实例；圆形涵道
448有限马赫数涵道流的影响
45阀门和节流装置产生的空气动力声
451减压阀中的空气动力流动
452管道和涵道弯管的声辐射
46阀门中的空化噪声
461空化初期
462空化噪声行为
参考文献
第5章无空化升力部分
51引言
52流致噪声源综述
521概要
522大弦表面的声辐射
53来流非稳态性引起的力和声音
531非稳态翼型理论的要素
532摄入湍流的振荡升力谱
533来流不均匀性的噪声观测
534薄翼型理论和各向同性的不同
54影响后缘噪声的流态
541简介
542声谱的一般特征
543涡旋脱落压力
544高频下涡致表面压力公式
55刚性表面涡旋脱落的声音音调
551分析说明
552钝后缘的涡旋声
553层流翼型的纯音
56有效刚性湍流翼型的声音
561声散射理论综述
562根据表面压力的辐射声压
563测量的刚性翼型连续谱后缘噪声
564湍流壁射流和吹气襟翼的宽带噪声测量
565具有有限厚度和阻抗的表面的气动散射理论修正
57流致振动和振鸣
571升力面的线性流动激励
572升力面涡旋脱落引起的振动
参考文献
第6章旋转机械噪声
61引言
62旋转机械的基本声学原理
621噪声源
622风扇旋翼声音辐射的基本运动学
623不均匀来流声的特点
63旋翼作为升力面的设计参数
631涡轮机械的动力性能相似性
632作为升力面的螺旋桨叶片
64旋翼的理论自由场声学
641基本分析
642从不均匀来流的旋翼叶片力中获得的声谱
643相互作用音调的水动力极限
65轴流式机械的自噪声
651来自稳定载荷的声音：Gutin声
652层流表面
653湍流后缘噪声
654与稳定载荷相关的宽带噪声
655螺旋桨振鸣
656厚度噪声
66轴流机的交互噪声和载荷功能
661确定性不稳定载荷
662湍流来流
663案例研究：从湍流吸入到涵道风扇的宽带声音
664反演旋翼叶片上的前缘压力来推导升流
665轴流式风扇的声源控制
67封闭式旋翼和离心式风扇的基本考虑因素
671涵道风扇的声模态传播
672案例研究：来自高旁路发动机压缩机风扇的声音
673离心风扇的声学特性
674离心风扇的相似性规则和噪声控制：风扇法则
参考文献