陈效鹏，崔 率，万振华，胡海豹

(1. 西北工业大学 航海学院，西安 710072；2. 西北工业大学 力学与土木建筑学院，西安 710072；3. 中国空气动力研究与发展中心 气动噪声控制重点实验室，绵阳 621000；4. 中国科学技术大学 近代力学系，合肥 230027)

0 引 言

自然界和工业生产过程中存在大量声波与剪切层流动相互作用的物理现象。1858 年Leconte[1]发现音乐会上的蜡烛会随着乐器的声音“随音起舞”，即声波对燃烧射流的影响。在声学风洞实验中，声波穿过开口声学风洞与周围流体形成的剪切层，会产生折射、反射现象，从而导致测量结果失真[2]。因此，声波与剪切层的相互作用的机理研究可用于提升人们对燃烧、湍流涡环的控制能力，亦或是准确的声源定位技术，具有重要的科学与工程价值。

声激励对流动发展的影响存在于大量流动稳定性研究之中。1878 年Rayleigh[3]研究了射流的稳定性问题，探讨了流动失稳的数学原理。在大量关于射流或混合层稳定性研究的实验[4-6]中，声波被用于充当初始小扰动。Sato 和Sakao[7]使用纵向声波激励平面射流，通过流场结构变化确定出二维平面射流失稳的临界雷诺数；Ho 和Huang[8]通过实验发现使用与混合层不稳定波频率呈一定数值关系的声波激励混合层，可以控制流场中涡的融合，并依此提出亚谐频反馈回路机制。在一些实验[9-10]中为凸显出相干结构的演化规律，研究人员对流场施加弱声波激励使其结构变得清晰可见。

尽管声波影响流动的现象被广泛研究，但流动稳定性研究的关注重点是不稳定波的演化，声波只被简单当作初始扰动引入，而缺乏更精细的过程描述；……