气动声学

绪言

常用符号和特殊术语

第1章 运动介质声学回顾

1.1 引言

1.2 基本方程的推导

1.3 声学方程的类波解

1.3.1 静止介质中的简单波

1.3.2 运动介质中的声波

1.4 基本源叠加法求解声学方程

1.4.1 脉动小球声辐射

1.4.2 广义格林公式

1.4.3 边界条件：格林函数

1.5 无界域中的源分布

1.5.1 解的解释：柯希霍夫定理

1.5.2 多极展开

1.6 辐射声场

1.7 能量关系式

1.7.1 基本定义

1.7.2 等熵无旋流声强的构造

1.7.3 辐射场的关系式

1.7.4 一般无黏无热传导流动中声强和声能量的定义

1.8 运动声源

1.8.1 方程的解

1.8.2 解的解释

1.8.3 压强场的显式表达式

1.8.4 简谐源

1.8.5 多极子源

1.9 结束语

附录1.A 函数的傅里叶表示法

1.A.1 周期函数

1.A.2 无穷远处等于零的非周期函数

1.A.3 非周期平稳函数

附录1.B 广义格林公式的推导

附录1.C 格林函数的计算

1.C.1 镜像法

1.C.2 本征函数法

参考文献

第2章 气动声

2.1 引言

2.2 莱特希尔声类比理论

2.2.1 莱特希尔方程的推导

2.2.2 莱特希尔方程的解释

2.2.3 莱特希尔应力张量的近似

2.3 无固壁时莱特希尔方程的解

2.4 莱特希尔理论在湍流中的应用

2.4.1 基本方程的推导

2.4.2 平行或近似平行平均流

2.5 喷流的物理性质

2.5.1 高雷诺数亚声速冷空气喷流

2.5.2 超声速喷流

2.5.3 低速喷流：有序结构

2.6 结束语

附录 源相关函数的变换

参考文献

第3章 固壁的影响

3.1 引言

3.2 推导基本方程

3.3 福克斯·威廉姆斯-霍金斯方程

3.3.1 一般方程

3.3.2 远场方程

3.4 气动力计算

3.4.1 准定常近似

3.4.2 基于非定常薄翼理论的计算

3.5 福克斯·威廉姆斯-霍金斯方程的应用

3.5.1 湍流中薄支板的声发射

3.5.2 风声

3.5.3 螺旋桨噪声：古廷理论

3.6 声场由适合几何形状的格林函数方程确定的流动

3.6.1 靠近无限平面处产生的声波

3.6.2 靠近有限面处产生的声波

3.7 结束语

附录3.A 把体积位移项简化为偶极子和四极子项

附录3.B 升力谱

参考文献

第4章 均匀流的影响

4.1 引言

4.2 基本方程的推导

4.3 在风扇和压缩机噪声中的应用

4.3.1 基本方程的推导

4.3.2 对纯音的应用

4.3.3 宽频噪声源

4.3.4 多纯音

4.3.5 有限管道长度的影响

4.4 结束语

参考文献

第5章 基于线化涡-声场方程求解的理论

5.1 引言

5.2 线化解分解为声和涡两种模式：分解定理

5.3 叶栅产生的噪声

5.3.1 公式

5.3.2 折合为积分方程

5.3.3 积分方程的解

5.3.4 声辐射

5.3.5 解的含义

5.4 结束语

附录5.A 叶栅问题的解

附录5.B 单个翼型积分的计算

附录5.C 在管道坐标系中各项的计算

参考文献

第6章 非均匀平均流对发声的影响

6.1 引言

6.2 菲利普斯方程的推导

6.3 利利方程的推导

6.4 方程的解释

6.5 菲利普斯方程和利利方程的简化

6.6 横向剪切平均流方程

6.7 声学方程对圆形喷流的应用

6.7.1 声学方程的形式解

6.7.2 中频近似理论

6.7.3 同实验比较

6.8 有限区域流动

6.9 结束语

附录6.A 方程（6.26）的推导

附录6.B 一维格林函数的构造

附录6.C 施特姆一刘维尔方程的渐近解

参考文献

人名对照

《气动声学》共有6章。第1章主要回顾了理解气动声学理论所需要的知识，并较为详细地介绍了后续章节中会用到的一些数学概念。第2章介绍了莱特希尔声类比理论及其在喷流噪声中的应用。第3章把莱特希尔声类比理论推广到包括固壁边界影响的情形。
　　主要内容是福克斯·威廉姆斯-霍金斯方程及其应用。第4章介绍了有均匀流影响时的气动噪声理论及其在风扇噪声中的应用。第5章介绍了基于线化涡-声场方程求解的理论及其在叶栅噪声中的应用。第6章介绍了非均匀平均流对发声的影响。主要内容是菲利普斯方程、利利方程及其在圆形喷流中的应用。
　　《气动声学》适合从事气动声学、流体力学和声学的研究生和相关科研人员参考。