湍流噪声

湍流噪声是流动中的雷诺应力辐射的噪声。湍流是极常见的一种流动，起源于流动的不稳定性。流动的稳定性与雷诺数有关，当雷诺数超过某一临界值时，流体中的某一小扰动将继续增长，最后发展成为湍流。流体中的切向速度间断是产生湍流的一种原因。当喷注离开喷口时，由于喷注外的流体是静止的，速度为零，喷注与周围流体之间的切向速度就有了间断，而产生喷注湍流。湍流中速度可以表示为U+u，前者为流体的平均速度，后者为叠加于平均速度上的速度扰动，它们各自具有自己的空间分布。M.J.Light 首先推导出湍流噪声的表达式，认为湍流中的雷诺应力是湍流噪声源，湍流噪声具有四极子特性。喷注的速度测量比较困难，不如直接测气室压力容易。我国学者研究出气压室压力比R表示的、并转换为在喷口垂直方向上1m处的喷注湍流噪声声压公式 式中：R=PS+ Pa；PS气室压力；Pa大气压力；D为喷口直径。关于频谱，由于在喷口附近生成的湍流涡旋在飘移而下的过程中，其线度逐渐增大，所辐射的噪声的频率逐渐降低。因此，喷注各截面所辐射的噪声不仅强度而且频率都不相同，喷口进处主要辐射高频噪声，远处主要是低频噪声。湍流噪声的频谱为“草堆”状。