四极子声源、偶极子声源

空气动力性噪声空气动力性噪声由流体流动过程中的相互作用，或气体和固体介质之间的相互作用而产生的噪声。从噪声产生的机理看，主要由旋转噪声（气压脉动）和涡流噪声（紊流噪声）组成。气流噪声的特性与气流的压力、流速等因素有关。常见的气流噪声有风机噪声、喷气发动机噪声、高压锅炉放气排气噪声和内燃机排气噪声等。从声源上降低气流噪声可由几方面着手：降低流速，减少管道内和管道口产生扰动气流的障碍物，适当增加导流片，减小气流出口处的速度梯度，调整风扇叶片的角度和形状，改进管道连接处的密封性。空气动力性噪声是指空气流动或物体在在空气中运动引起空气产生涡流、冲击、或者压力突变导致空气扰动而形成的噪声。例如风扇、风机、空压机等所产生的噪声，均属于空气动力性噪声。空气动力性噪声的声源一般可分为三类：单极子源、偶极子源和四极子源。单极子源也称脉动声源，是由于媒质中流入的质量或热量不均匀是形成的。单极子源如脉动球体一样，产生的声波波阵面是同相位的，指向性图是一个圆球，但单极子源的辐射没有指向特性，其声辐射功率与气流速度的四次方成正比。偶极子源是当流体中有障碍物存在时，流体与物体产生的不稳定反作用力形成的。因此偶极子源属于力声源。常见的偶极子源如：乐器上振动的弦，不平衡的转子以及机翼和风扇叶片的尾部涡流脱落等。偶极子源可看做两个相位差为180°的单极子源形成的，指向性图呈“8”字型，其辐射声功率与气流速度的六次方成正比。四极子源是媒质中没有质量或热量的注入，也没有障碍物存在，只是由粘滞应力辐射的声波形成的。它属于应力声源。亚声速湍流喷注噪声是最常见的四极子声源的例子。四极子可看做是一对极性相反的偶极子组成的，指向性图呈“四叶玫瑰线性”，其辐射声功率与气流速度八次方成正比。