吴佳峰，黄 迅

(1. 北京大学 工学院 航空航天工程系，北京 100871；2. 北京大学 湍流与复杂系统国家重点实验室，北京 100871)

0 引 言

20 世纪60 年代以来，螺旋桨噪声作为航空发动机、水下航行体和风力发电机等应用中的重点问题，受到各国学者的广泛关注和研究。除了影响乘客舒适性，螺旋桨噪声还会对军用飞行器和潜艇的声隐身性带来负面影响。随着我国国防重大装备需求的不断提升，以及民用飞机发展乃至下一代绿色环保飞行器等需求的提出，对螺旋桨噪声源、噪声源与机体流动耦合、远场辐射的机理进行预测和控制，成了迫在眉睫的问题。

空气中的螺旋桨噪声问题属于气动声学的研究范畴。如果考虑水下的噪声问题，学界更普遍地将其称为流动噪声或者流致噪声。尽管空气和水的可压缩性和黏性存在很大不同，使得这两种介质中，无论是各噪声源的种类和声压级大小，还是噪声的产生和辐射机理，都有一定区别，但是对于水下的无空泡情况，所用的基本研究方法和工具还是源于气动声学。

流动噪声的研究工作可以追溯到第二次世界大战结束前后，南安普顿大学的Lilley 对射流噪声的研究[1]。不过学界普遍以Lighthill 在1952 年研究射流噪声时，提出的声比拟思想作为气动声学的起源标志[2]。该方法的基本思想是从流体力学著名的Navier-Stokes 方程出发，将方程左端重组为波动方程，右端则与波动方程数学形式上相似，重组为等价的气动声源。有关声比拟方法的提出和发展历程，以及学界对声比拟思想的质疑和捍卫，感兴趣的读者可以参考气动声学的综述文章[3]，本文不再赘述。……