张晓龙，张 楠，吴宝山

（中国船舶科学研究中心，江苏 无锡214082）

1 引 言

不论是水中运动的船舶、潜艇，还是在空气中运动的火箭、飞机等飞行器，它们在介质中运动时外表面都会形成边界层。边界层内脉动速度扰动就产生物面上的脉动压力（pressure fluctuations或者wall pressure fluctuations）。由于脉动压力是湍流非定常特性的重要表征，而且是流激噪声的重要来源，所以在流体诱发振动与噪声的许多工程应用问题中脉动压力都备受关注。因此，近年来国内外对壁面湍流脉动压力开展了大量试验与计算研究。

Abraham和Keith（1998）[1]在消音水洞中，通过在流向等间距布置48个传感器，测得了壁面湍流脉动压力流向的频率—波数谱，其使用的传感器阵列具有较高的分辨率，从而保证了频率—波数谱“迁移脊”和部分低波数区域的测量准确度。用基于试验测得的参数得到的时空尺度对频率-波数谱进行了无量纲化处理，比较了不同无量纲处理方式的效果。

Cipolla和Keith（2008）[2]在庞多雷湖（Lake Pend Oreille）中进行圆柱表面拖曳阵上的湍流脉动压力测试，试验在实尺度模型上进行，速度范围为10-18 kns，并得到了相应的频率—波数谱、自功率谱和迁移速度等。试验结果表明当直拖时，频率-波数谱中有明显的迁移脊；当回转时，流体诱发的振动会主要影响频率-波数谱的低频部分，高频部分则更快地衰减。在分析测试数据时Cipolla和Keith仍然引用Abraham（1998）的试验结果来证实其测试结果的合理性，这也足见Abraham（1998）的测量结果得到业界认可，具有经典价值，对湍流脉动压力测量与频率—波数谱的分析均产生了重要影响。……