細(xì)長(zhǎng)圓柱構(gòu)件表面擾流降噪機(jī)理的研究

張石宸， 王春江， 孫向東， 常 邑

(1.上海交通大學(xué) 船舶海洋與建筑工程學(xué)院，上海 200240；2.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266111)

鈍體繞流現(xiàn)象普遍存在于工程領(lǐng)域，已有研究大多針對(duì)擾流流動(dòng)特性，針對(duì)繞流引發(fā)噪聲研究相對(duì)較少。繞流誘發(fā)噪聲為氣動(dòng)噪聲，其成因與尾流渦脫相關(guān)，當(dāng)渦旋從鈍體上脫落，引起鈍體表面反方向的環(huán)流，改變表面壓力誘發(fā)氣動(dòng)噪聲。目前氣動(dòng)噪聲研究常見(jiàn)亞聲速或聲速的交通、電力領(lǐng)域，如高速列車受電弓、飛機(jī)起落架、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和輸電線等。此外，繞流引發(fā)氣動(dòng)噪聲與速度6～8次方相關(guān)，亞聲速或聲速下噪聲聲壓較大，嚴(yán)重影響人們的生活，因此降低鈍體繞流氣動(dòng)噪聲尤為重要。

1 鈍體繞流降噪措施

考慮鈍體繞流噪聲與速度的相關(guān)律，降噪減噪顯得十分重要，過(guò)去20年間提出了一些主動(dòng)和被動(dòng)降噪技術(shù)。主動(dòng)降噪方面，Hao等[1]數(shù)值仿真證明了渦流發(fā)生器可以有效地控制圓柱表面流動(dòng)，降低繞流噪聲。Siozos-Rousoulis等[2]以圓柱-翼結(jié)構(gòu)為對(duì)象，對(duì)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)圓柱對(duì)翼型氣動(dòng)噪聲的影響進(jìn)行了數(shù)值研究。Du等[3]和Ma等[4]研究了受迫振動(dòng)圓柱的繞流噪聲與振動(dòng)參數(shù)的關(guān)系。被動(dòng)降噪方面，多孔介質(zhì)覆蓋經(jīng)數(shù)值[5]和試驗(yàn)[6-7]驗(yàn)證是非常有效的降噪措施。文獻(xiàn)[8]在光滑圓柱表面引入不同形式的凸環(huán)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)一些仿生結(jié)構(gòu)對(duì)鈍體繞流噪聲有抑制作用。Li等[9]試驗(yàn)研究了螺旋凸環(huán)對(duì)串聯(lián)圓柱氣動(dòng)噪聲的控制效果，試驗(yàn)結(jié)果表明，螺旋凸環(huán)能有效降低圓柱氣動(dòng)噪聲，串聯(lián)布置時(shí)，控制前柱或者同時(shí)控制前后柱均可以獲得較好的降噪效果。李鑫等[10]建立了二維翼型的單點(diǎn)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)降低翼型氣動(dòng)噪聲。

眾多研究結(jié)果表明，許多降噪技術(shù)對(duì)鈍體繞流噪聲均有較好的抑制作用，但是關(guān)于降噪的工作大多是對(duì)鈍體氣動(dòng)噪聲的試驗(yàn)測(cè)量或數(shù)值計(jì)算，獲得降噪規(guī)律，研究較少涉及鈍體附近湍流流場(chǎng)特征分析，關(guān)于降噪技術(shù)包含的降噪機(jī)理仍不清楚，需要進(jìn)一步的研究。本文通過(guò)數(shù)值仿真研究不同高度的雙側(cè)擾流條對(duì)圓柱鈍體繞流噪聲的影響，可以獲得圓柱附近詳細(xì)的流場(chǎng)信息，旨在分析擾流條的降噪機(jī)理，并確定最優(yōu)的擾流條截面高度直徑比。

2 數(shù)值模擬設(shè)置

2.1 聲流場(chǎng)模擬方法

本文通過(guò)大渦模擬獲得圓柱表面壓力脈動(dòng)信息，作為聲源項(xiàng)并通過(guò)FW-H積分方程計(jì)算出圓柱繞流遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲。大渦模擬采用商用軟件Starccm+作為求解器，大渦模擬采用壁面適應(yīng)局部渦黏模型(wall-adapting local eddy-viscosity,WALE)模型。

LES計(jì)算域展向長(zhǎng)度受到計(jì)算資源限制，因此數(shù)值模擬聲學(xué)驗(yàn)證中，本文分別應(yīng)用Kato公式[11]和Perot公式[12]修正FW-H測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)(sound pressure level,SPL)與Casalino等的試驗(yàn)SPL對(duì)比。Kato公式引入展向相關(guān)尺度Lc考慮相位偏移的影響，將聲壓疊加分為三類：

當(dāng)Lc≤Lz時(shí)，

當(dāng)Lz≤Lc≤L時(shí)，

(1)

當(dāng)L≤Lc時(shí)，

而Perot等給出了與展向相關(guān)尺度無(wú)關(guān)，與接收點(diǎn)至聲源距離R相關(guān)的修正公式，

(2)

式中：SPLs為FW-H測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)；SPL為公式修正聲壓級(jí)；Lz為計(jì)算域展向長(zhǎng)度；L為試驗(yàn)圓柱展向長(zhǎng)度。展向相關(guān)尺度Lc與流場(chǎng)中位置和頻率相關(guān)，但為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)大多數(shù)文獻(xiàn)在關(guān)注頻率范圍內(nèi)采用相同Lc，本文計(jì)算工況與文獻(xiàn)[13]一致，因此本文展向相關(guān)尺度取其試驗(yàn)值Lc=6.5D。

2.2 圓柱仿真設(shè)置

圓柱仿真幾何參數(shù)和網(wǎng)格拓?fù)淙鐖D1(a)所示。x方向與來(lái)流速度U∞方向相同，y方向垂直于來(lái)流方向，z方向沿著圓柱軸向。本文中圓柱橫截面直徑D=0.016 m。

計(jì)算域?yàn)槿S圓柱形域，流域半徑R=25D，設(shè)置自由流邊界條件，U∞=20 m/s，Mach∞=0.06，雷諾數(shù)Re約為22 000，Re=U∞D(zhuǎn)/υ。展向長(zhǎng)度Lz=2D，根據(jù)文獻(xiàn)[14]的建議，側(cè)向邊界設(shè)置為對(duì)稱邊界條件，若應(yīng)用周期邊界條件會(huì)人為限定計(jì)算中展向相關(guān)尺度Lc的范圍。網(wǎng)格劃分方式采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，圓柱上第一層壁面網(wǎng)格厚度為0.008 mm，其y+≤1，增長(zhǎng)比取為1.15，邊界層網(wǎng)格厚度為2 mm。近壁面加密區(qū)網(wǎng)格尺寸為0.5 mm，尾流加密區(qū)網(wǎng)格尺寸為1 mm，網(wǎng)格總數(shù)約為220萬(wàn)；時(shí)間步長(zhǎng)采用1×10-5s，滿足CFL (courant-friedrichs-lewy)數(shù)在計(jì)算域小于1的要求[15]。

圖1 網(wǎng)格拓?fù)浜蜏y(cè)點(diǎn)布置圖Fig.1 View of mesh

FW-H聲學(xué)測(cè)點(diǎn)位于過(guò)圓柱中心的x-y平面上，測(cè)點(diǎn)與圓柱中心距離為r=1.38 m，相鄰測(cè)點(diǎn)間夾角θ=15°，0°測(cè)點(diǎn)編號(hào)為1，順著逆時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)依次增大，如圖1(b)所示，共24個(gè)聲學(xué)測(cè)點(diǎn)。壓力測(cè)點(diǎn)的平面、角度間隔以及編號(hào)與噪聲測(cè)點(diǎn)相同，位于圓柱表面上。數(shù)值模擬在上海交通大學(xué)36核工作站機(jī)上運(yùn)行，以光滑圓柱算例為例，計(jì)算共采用18個(gè)處理器，以穩(wěn)態(tài)雷諾時(shí)均(reynolds-averaged navier-stokes equations, RANS)計(jì)算結(jié)果作為大渦模擬(large eddy simulation, LES)初始條件，LES模擬個(gè)4×103時(shí)間步后流場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定后，再運(yùn)行1.2×104個(gè)時(shí)間步進(jìn)行流場(chǎng)及聲學(xué)數(shù)據(jù)的采集。

2.3 仿真模型設(shè)置驗(yàn)證

圖2 升阻力系數(shù)時(shí)程(T=tU∞/D)Fig.2 Time history of lift and drag coefficients

圖3 光滑圓柱壓力脈動(dòng)系數(shù)均方根Fig.3 Root mean square of pressure fluctuation coefficient around cylinder

根據(jù)Casalino等研究中聲學(xué)測(cè)點(diǎn)布置及聲學(xué)結(jié)果，把聲學(xué)測(cè)點(diǎn)1的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，如圖4所示，數(shù)值仿真得到的修正聲壓值與試驗(yàn)值吻合較好。

圖4 SPL對(duì)比圖Fig.4 Comparison of SPL

3 圓柱流場(chǎng)分析

為了更好理解圓柱表面附近流場(chǎng)和氣動(dòng)噪聲特性，本章對(duì)流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步分析。

3.1 光滑圓柱流場(chǎng)

圖5為某個(gè)渦脫周期內(nèi)升力系數(shù)達(dá)到最大值時(shí)圓柱中心處x-y平面瞬時(shí)速度云圖和流線分布圖，發(fā)現(xiàn)光滑圓柱尾跡中回流具有向上游發(fā)展的趨勢(shì)。

圖5 光滑圓柱流線圖和速度云圖Fig.5 Streamlines and velocity contours around cylinder

圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)分別為圓柱中心y-z平面Z軸瞬時(shí)渦量圖，X軸瞬時(shí)渦量圖和Y軸瞬時(shí)渦量圖。從Z軸瞬時(shí)渦量圖中可以看出，圓柱尾流中分布著沿流向的條帶結(jié)構(gòu)，這與圓柱上下表面交替脫落的渦旋相關(guān)，表明尾流區(qū)具有較強(qiáng)的展向相關(guān)性。而尾流中X軸渦量和Y軸渦量分布比較無(wú)序，相比于Z軸渦量，渦量幅值較小。

圖7(a)、圖7(b)、圖7(c)分別為尾流區(qū)域湍流強(qiáng)度Tux,Tuy,Tuz分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)湍流集中在圓柱下游1D～2D中，并呈現(xiàn)出明顯的對(duì)稱性。自分離點(diǎn)開(kāi)始，流向湍流強(qiáng)度Tux隨著分離剪切層的發(fā)展逐漸增大。當(dāng)渦旋脫落時(shí)，Tux達(dá)到最大幅值49.52%。橫向湍流度Tuy和展向湍流度Tuz最大幅值分別為73.53%和30.43%。

根據(jù)Farassat提出的聲壓積分公式，荷載噪聲與積分面的壓力脈動(dòng)變化率相關(guān)，壓力脈動(dòng)變化越快，輻射噪聲能力越強(qiáng)。參考圖3所示的圓柱表面壓力脈動(dòng)系數(shù)均方根圖，可以看出，圓柱上表面70°～90°區(qū)域內(nèi)壓力脈動(dòng)系數(shù)均方根較大，其中上表面處壓力脈動(dòng)系數(shù)均方根最大為0.36左右，上表面80°處為雷諾數(shù)Re=22 000時(shí)圓柱繞流分離點(diǎn)。在0°～70°區(qū)域，即圓柱分離點(diǎn)前區(qū)域，壓力脈動(dòng)系數(shù)均方根急劇減小，在0°處減少為0。

圖6 光滑圓柱瞬時(shí)渦量分布(s-1)Fig.6 Distribution of instantaneous vorticity around cylinder(s-1)

圖7 光滑圓柱湍流強(qiáng)度(%)Fig.7 Turbulence intensity around cylinder(%)

根據(jù)Achenbach[17]對(duì)光滑圓柱氣流繞流模式的研究，在亞臨界區(qū)，圓柱繞流流動(dòng)有相近規(guī)律，氣流在70°～90°分離，分離剪切層失穩(wěn)形成渦團(tuán)脫落，導(dǎo)致圓柱體表面氣壓脈動(dòng)力震蕩，輻射噪聲。若采取降噪措施，如多孔材料涂層、仿生學(xué)改型、邊界層吸氣或吹氣等，根據(jù)降噪措施作用機(jī)理的不同，應(yīng)設(shè)置在圓柱表面不同位置。

3.2 擾流圓柱流場(chǎng)

為抑制分離剪切層失穩(wěn)，在圓柱繞流分離點(diǎn)后140°和220°處引入截面為長(zhǎng)方形擾流條作為表面擾流裝置，鑒于Casalino等指出擾流條降噪效果主要與截面高度直徑比H/D相關(guān)，本文中擾流條截面寬度直徑比W/D=1/4。通過(guò)改變截面高度直徑比H/D探究擾流條對(duì)圓柱流場(chǎng)以及表面聲源位置的影響。

圖8為渦脫周期升力系數(shù)達(dá)到最大值時(shí)x-y平面的瞬時(shí)速度云圖，發(fā)現(xiàn)擾流條圓柱繞流形成的分離泡長(zhǎng)度增加，說(shuō)明擾流條推遲了渦旋脫落位置。當(dāng)擾流條的高度直徑比H/D從1/8增加為1/4時(shí)，擾流條恰好接觸圓柱分離剪切層下表面，隨著擾流條高度繼續(xù)增加，剪切層在擾流條表面再附著。

圖8 擾流條圓柱瞬時(shí)速度云圖(m/s)Fig.8 Comparison of instantaneous velocity around cylinder with strips(m/s)

圖9為擾流條圓柱渦脫周期升力系數(shù)達(dá)到最大值時(shí)y-z平面的瞬時(shí)Z軸渦量云圖。與光滑圓柱尾流渦量相比，近尾流區(qū)域三個(gè)方向渦量幅值下降，原因是擾流條使渦旋核心向下游移動(dòng)，遠(yuǎn)離圓柱。當(dāng)H/D由1/8變化為1/4時(shí)，Z軸渦量圖中條帶結(jié)構(gòu)反而貼近圓柱；當(dāng)H/D>1/4時(shí)，隨著擾流條高度增加，Z軸渦量圖中條帶結(jié)構(gòu)逐漸遠(yuǎn)離圓柱。此外，雖然擾流條圓柱尾流中仍存在沿流向分布的條帶結(jié)構(gòu)，但條帶結(jié)構(gòu)扭曲，說(shuō)明擾流條破壞了大渦結(jié)構(gòu)的展向相關(guān)性，使得圓柱表面壓力脈動(dòng)存在較大相位差。

為進(jìn)一步分析擾流條對(duì)圓柱繞流渦結(jié)構(gòu)的影響，圖10(a)以H/D=3/8擾流條圓柱為例，給出了擾流條圓柱尾流Q準(zhǔn)則等值面圖(Q=7×106s-2)。同圖10(b)對(duì)比可知，隨著擾流條高度增加，大尺度渦旋未明顯削弱，只是形成位置向下游偏移。在大尺度渦結(jié)構(gòu)和圓柱之間的尾流區(qū)域，分布著許多小尺度渦旋。因此，相比于光滑圓柱，擾流條圓柱尾流中渦量略微增大。Powell渦聲方程認(rèn)為渦是氣動(dòng)發(fā)聲的根源。因此擾流條圓柱近尾流區(qū)域大量小渦團(tuán)形成，會(huì)引起高頻段輻射噪聲的增加。

圖9 擾流條圓柱瞬時(shí)Z軸渦量分布(s-1)Fig.9 Distribution of instantaneous Z-axis vorticity around cylinder with strips(s-1)

圖10 Q準(zhǔn)則等值面圖(Q=7×106 s-2)Fig.10 Iso-surfaces of Q criterion(Q=7×106 s-2)

圓柱近尾流中的湍流脈動(dòng)對(duì)圓柱表面的壓力脈動(dòng)存在直接影響，因此圖11～圖13分別給出擾流條圓柱x-y平面湍流強(qiáng)度Tux,Tuy,Tuz云圖。與光滑圓柱相比，當(dāng)擾流條H/D<1/2時(shí)，擾流條圓柱附近流域中流向、展向以及橫向湍流度均明顯降低，其中H/D=3/8擾流條圓柱附近湍流強(qiáng)度最小。然而，當(dāng)分離剪切層接觸擾流條或者再附著在擾流條上時(shí)，擾流條會(huì)增加分離剪切層中流體動(dòng)能，因此當(dāng)H/D>1/8時(shí)，尾流區(qū)域中湍流度增強(qiáng)。對(duì)比H/D=1/4擾流條圓柱與H/D=3/8擾流條圓柱，發(fā)現(xiàn)后者湍流強(qiáng)度反而小于前者湍流強(qiáng)度，原因是當(dāng)H/D=1/4時(shí)，擾流條恰好與剪切層下表面接觸，促進(jìn)了邊界層的不穩(wěn)定增長(zhǎng)，而當(dāng)H/D=3/8時(shí)，雖然剪切層再附著在擾流條上游，但是附著距離較短，補(bǔ)充動(dòng)能較少。當(dāng)H/D=1/2時(shí)，再附著距離增大，對(duì)下游剪切層增長(zhǎng)提供了大量動(dòng)能，圓柱尾流區(qū)域湍流度顯著增大。

圖11 擾流條圓柱流向湍流強(qiáng)度Tux (%)Fig.11 Comparison of turbulent intensity Tux around cylinder with strip(%)

圖12 擾流條圓柱流向湍流強(qiáng)度Tuy (%)Fig.12 Comparison of turbulent intensity Tuy around cylinder with strip(%)

圖13 擾流條圓柱流向湍流強(qiáng)度Tuz (%)Fig.13 Comparison of turbulent intensity Tuz around cylinder with strips(%)

圖14給出了擾流條圓柱中心x-y平面上壓力脈動(dòng)均方根分布。結(jié)合圖8可以看出相對(duì)于光滑圓柱，擾流條阻礙了尾流中的回流向上發(fā)展，并在上游形成滯留渦結(jié)構(gòu)，抑制了圓柱上下表面壓力脈動(dòng)，其中H/D=3/8擾流條圓柱表面壓力脈動(dòng)最小，其次是H/D=1/2擾流條圓柱，H/D=1/8擾流條圓柱和H/D=1/4擾流條圓柱；在擾流條表面以及擾流條下游，H/D=1/8擾流條圓柱和H/D=3/8擾流條圓柱表面壓力脈動(dòng)較小，而H/D=1/4擾流條圓柱和H/D=1/2擾流條圓柱壓力脈動(dòng)略大于光滑圓柱表面壓力脈動(dòng)，原因是前兩工況下尾流分離渦內(nèi)不僅包含主渦旋，還在擾流條和圓柱尾緣附近分布有渦旋，降低了擾流條下游湍流強(qiáng)度，抑制了圓柱表面壓力脈動(dòng)。

圖14 擾流條圓柱壓力脈動(dòng)系數(shù)均方根Fig.14 Root mean square of pressure fluctuation coefficient around cylinder withstrips

圖15給出了圓柱表面90°處展向相關(guān)系數(shù)規(guī)律，可以看出引入擾流條后，圓柱表面展向相關(guān)性下降，當(dāng)H/D=3/8時(shí)，圓柱上下表面壓力脈動(dòng)幾乎不相關(guān)，說(shuō)明擾流條破壞了三維大尺度渦結(jié)構(gòu)的展向相關(guān)性，從而削弱了圓柱表面噪聲輻射。

圖15 圓柱表面展向相關(guān)系數(shù)Fig.15 Spanwise correlation coefficient on cylinder

4 圓柱聲場(chǎng)分析

圖16給出了90°方向上的7號(hào)噪聲測(cè)點(diǎn)獲得的各工況下噪聲頻譜對(duì)比圖。由圖16可知，光滑圓柱自然頻率為250 Hz，其對(duì)應(yīng)聲壓值為56.59 dB，圓柱雙側(cè)添加高度直徑比H/D分別為1/8, 1/4, 3/8, 1/2擾流條后，自然頻率分別改變?yōu)?49.28 Hz,257.34 Hz, 209.57 Hz, 190.66 Hz，聲壓值分別為42.26 dB,45.40 dB,38.42 dB, 41.62 dB。在圓柱兩側(cè)添加截面為長(zhǎng)方形的擾流條，導(dǎo)致圓柱繞流噪聲頻譜中波峰頻率發(fā)生改變，當(dāng)H/D=1/8時(shí)，圓柱自然頻率增加；當(dāng)H/D>1/2時(shí)，擾流條高度增加，圓柱自然頻率減小。關(guān)于聲壓，四種高度擾流條對(duì)圓柱繞流噪聲中的單音噪聲成分均有顯著的抑制作用，并且由于圓柱近尾流區(qū)域大量小渦團(tuán)形成引起渦量增加，一定程度上增加了高頻段寬頻噪聲幅值。特別地，H/D=3/8的擾流條對(duì)圓柱繞流的單音噪聲抑制效果最佳，噪聲降低達(dá)到18.17 dB。根據(jù)第三章不同高度擾流條圓柱流線圖以及表面壓力脈動(dòng)均方根分布，本文認(rèn)為擾流條的引入改變了圓柱流動(dòng)特性，破壞了圓柱繞流的展向相關(guān)性，減弱了大尺度渦結(jié)構(gòu)。同時(shí)擾流條上游出現(xiàn)滯留渦，抑制了圓柱上下表面壓力脈動(dòng)。然而，擾流條增加，分離剪切層在擾流條表面發(fā)生再附著現(xiàn)象，為剪切層在擾流條下游失穩(wěn)卷曲補(bǔ)充動(dòng)能，因此當(dāng)擾流條H/D由3/8增加到1/2時(shí)，擾流條表面壓力脈動(dòng)均方根增大，削弱擾流條降噪效果。

圖16 不同工況SPL圖Fig.16 SPL of different cylinders

圖17為5種工況下圓柱輻射噪聲指向性圖，光滑圓柱表現(xiàn)出明顯的偶極子噪聲指向性，不同指向總聲壓級(jí)(overall sound pressure level，OASPL)的最大差值為15.5 dB，噪聲輻射次要方向(0°,180°方向)對(duì)應(yīng)聲壓與噪聲輻射主要方向(90°,270°方向)對(duì)應(yīng)聲壓相比，次要方向聲壓可以忽略不計(jì)；圓柱雙側(cè)添加擾流條措施后，圓柱噪聲的偶極子噪聲指向性特征逐漸消失。當(dāng)H/D=1/8或H/D=3/8時(shí)，擾流條對(duì)任意方向噪聲均有降噪效果；當(dāng)H/D=1/4或H/D=1/2時(shí)，在和噪聲輻射區(qū)間，擾流條仍保持較好的降噪效果，但在噪聲輻射次要方向噪聲，擾流條增加了噪聲聲壓值2～4 dB，這與擾流條表面顯著增大的壓力脈動(dòng)相關(guān)。綜上所述，本文認(rèn)為擾流條引入降低了圓柱繞流噪聲，特別地，當(dāng)擾流條高度直徑比H/D=3/8時(shí)，擾流條的降噪效果最好。

圖17 聲指向性圖Fig.17 Acoustic directivity

5 結(jié) 論

本文以截面直徑0.016 m圓柱為研究對(duì)象，通過(guò)圓柱表面壓力脈動(dòng)、升阻力以及輻射噪聲聲壓與試驗(yàn)值對(duì)比，證明了仿真合理性。進(jìn)一步對(duì)4種不同高度的長(zhǎng)方形截面擾流條影響下圓柱繞流的流場(chǎng)特征及聲場(chǎng)特征進(jìn)行了仿真分析研究，分析了擾流條降噪機(jī)理以及不同擾流條圓柱的噪聲特性，總結(jié)出以下結(jié)論：

(1)擾流措施阻礙了尾流中回流的向上發(fā)展，同時(shí)在擾流條上游形成滯留渦結(jié)構(gòu)，抑制了圓柱上下表面的壓力脈動(dòng)，削弱了圓柱繞流輻射噪聲聲壓。

(2)擾流條推遲了渦旋脫落位置，圓柱附近流域具有低湍流特性，同時(shí)尾流區(qū)域流向條帶結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲，破壞了繞流展向相關(guān)性，導(dǎo)致圓柱表面壓力脈動(dòng)存在顯著的相位差，抑制了繞流氣動(dòng)噪聲。

(3)當(dāng)擾流條H/D=3/8時(shí)，擾流條在任意輻射方向上均具有降噪效果，特別地，在主要輻射方向上降低音調(diào)噪聲18.17 dB，因此在亞臨界區(qū)范圍的圓柱繞流，兩側(cè)擾流條設(shè)置可以提供較好的降噪效果。