Particle Image Velocimetry pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Willert, Chris

出品人:

页数:253

译者:

出版时间:

价格:$ 123.17

装帧:HRD

isbn号码:9783540636830

丛书系列:

图书标签:

英文
专业
流体力学
PIV
实验流体力学
图像处理
测量技术
流场分析
光学测量
颗粒图像测速
流体动力学
工程流体力学

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具体描述

Results from several applications of particle image velocimetry (PIV) to unsteady flows at a laboratory scale have been published, and commercial products are now available for more general laboratory use, but for certain industrially important applications, reliable equipment is often available only from in-house research and development teams. This PIV handbookis intended to transfer know-how from PIV development laboratories to end-users in industry and universities. The book discusses the scientific and technical aspects required to set up a PIV system, allows users to assess the problems involved in the application of PIV, and enables them to design, optimize, and use PIV systems to meet their special needs.

气动声学基础与湍流噪声控制内容简介：本书系统深入地探讨了气动声学领域的核心理论、实验技术与工程应用，重点聚焦于流体运动与声波产生、传播及吸收之间的复杂相互作用。全书结构严谨，内容涵盖了从微观的湍流涡结构到宏观的气动噪声源识别与抑制的完整链条。旨在为航空航天、机械工程、环境噪声控制等领域的科研人员、工程师及高年级学生提供一本全面且具有实践指导意义的参考著作。第一章气动声学基础理论回顾本章首先回顾了经典声学理论的基本原理，包括声波的产生机制、线性和非线性传播特性，以及声阻抗的概念。随后，引入了现代气动声学的理论基石——控制方程的声学扰动分离方法。详细阐述了Lighthill的声学相似律（Acoustic Analogy），包括其基本假设、适用范围及其在简化复杂流场噪声源分析中的作用。重点讲解了低马赫数和高马赫数流动中的声学近似差异，并引入了FW-H（Ffowcs Williams-Hawkings）方程，展示了如何利用流场变量的导数来精确描述运动边界对声场的影响。本章还对Lighthill声学比拟中的“小波段”（compact source）和“非紧凑源”（non-compact source）进行了分类讨论，为后续的噪声源建模奠定理论基础。第二章湍流场的统计描述与声源识别湍流是气动噪声的主要根源。本章深入解析了湍流流动的统计特性，包括平均速度场、脉动速度场的自相关与互相关函数，以及湍流能量级串（Kolmogorov 谱）。详细介绍了描述湍流结构的工具，如湍流粘度模型、涡量场的演化规律。在噪声源识别方面，本章重点介绍了如何将湍流结构与声压场关联起来。引入了可压缩湍流理论中的“声源项”定义，解释了声源的四极子特性（由剪切层中的非线性相互作用产生）和偶极子特性（由边界的压力脉动引起）。系统阐述了Lighthill五项、六项分类法，并结合瞬态声学分析方法（如流场快照分析），探讨了如何通过数值模拟数据识别出瞬态或准周期性的噪声源，例如翼型尾迹的涡脱落。第三章气动噪声的谱分析与建模本章专注于将时域的湍流脉动转化为频域的噪声辐射特性。详细讲解了傅里叶变换在噪声分析中的应用，包括功率谱密度（PSD）的计算方法及其物理意义。区分了宽带噪声（由随机湍流主导）和窄带/纯音噪声（通常与周期性流动分离，如旋转机械的叶片通过频率）。针对不同工程问题，本章引入了多种经验或半经验噪声预测模型： 1. 点源模型（Point Source Models）：适用于描述远离边界的自由剪切层噪声。 2. 边界层噪声模型：重点讨论由壁面湍流脉动引起的噪声，特别是对高速流动中的壁面压力频谱的建模。 3. 翼型气动噪声模型：详细阐述了低速和高速条件下，气流绕流翼型时，由压力梯度和涡量场变化产生的空气动力噪声机理，包括对湍流边界层与高升力装置（如襟翼）相互作用的分析。第四章噪声传播与环境影响本章从声场传播的角度，分析噪声在实际环境中的衰减与重塑。内容涵盖了声波在不同介质中的传播规律，包括： 1. 自由场传播：遵循平方反比定律的衰减，以及吸收效应。 2. 地面效应：考虑地面反射对近地面声场强度的影响，引入地面声学阻抗的概念。 3. 大气湍流对声传播的影响：探讨温度梯度和风场梯度如何导致噪声的折射和聚焦现象。 4. 声屏障的声学设计：详细分析了隔音屏障的衍射和吸收机理，以及不同屏障结构（刚性、柔性、多孔吸声材料）的降噪效率计算方法。第五章湍流噪声的实验测量技术本章全面介绍了气动噪声实验中使用的先进测量设备和方法。 1. 远场声学测量：详细描述了声学测量标准（如ANSI S1.11），麦克风阵列的布局设计（线阵、圆阵），以及声源定位技术，如声学相干函数法（Beamforming）。重点讲解了如何校准系统以消除环境和设备自身噪声的干扰。 2. 流场与声场的同步测量：介绍了同步采集压力传感器和声学传感器的必要性。讨论了高精度压力传感器（如薄膜压力传感器）在捕捉壁面压力脉动中的应用。 3. 声学成像与可视化：深入探讨了先进的声学成像技术（如声学相机），用于实时、空间分辨地显示噪声辐射强度分布，并将其与流场可视化结果进行叠加分析，以实现更直观的噪声源定位。第六章主动与被动降噪策略本章聚焦于工程应用层面，提出了抑制和控制气动噪声的有效技术手段。 1. 被动降噪技术：涵盖了表面纹理化（如鲨鱼皮结构）、多孔材料吸声层的应用、喷流的扰流控制（如使用锯齿形喷口抑制射流噪声）以及气动外形优化（如翼型前缘的钝化、机匣叶尖间隙的调整）。 2. 主动噪声控制（ANC）：阐述了反馈和前馈控制策略的基本原理。重点讨论了利用次级声源（如微型扬声器或气动执行器）产生反相声波来抵消主要噪声源的原理，特别是针对周期性噪声源（如风扇和压缩机）的ANC应用，包括传感器布局、控制器设计（如自适应算法LMS）的挑战与实现。本书不仅提供了坚实的理论框架，更融入了大量的工程实例和前沿研究成果，是致力于解决实际工程噪声问题的专业人员不可或缺的工具书。