声学的大涡模拟

本书是《剑桥航空和航天》系列丛书第20卷。由于飞机、火车和工业造成的噪声污染引起极大的关注，工程师和研究人员着力于把大涡模拟(LES)用于减少工业噪音的设计和声学研究。本书由30多位专家撰写，由3位博士编辑而成，书中介绍声学和大涡模拟的理论基础以及相关的数值方法，详细讨论了用于声源预测的雷诺平均纳维一斯托克斯(RANS)／大涡模拟杂交技术，给出了一些应用实例，包括混合层和喷气流动的简单几何到复杂的机翼和汽车几何，虽然现在对于所有重要应用问题还没有完美的求解方法，但是，书中给出了当前的方法、工具和求解方法进展，并评论各种方法的优点和缺点。

全书共分7章和2个附录，1．引言，介绍声学研究的重要性、计算气动声学基础和声学大涡模拟的发展现状；2．理论背景：空气声学，论述流体动力学、静态流体的自由空间声学、气动声学的比拟和约束流；3．理论背景：大涡模拟，阐述大涡模拟的基本理论、数学模型及控制方程、基本数值方法、不可压缩情况下的亚网格一尺度的建模和推广到可压缩的情况；4．杂交RANS—LES法在声源预测中的应用，介绍杂交RANS—LES法及应用实例；5．数值方法，论述空间与时间离散法、边界条件和大涡模拟一计算气动声学耦合的一些概念；6．大涡模拟在声学中的应用和结果，介绍各种应用的实例；7．结论，论述控制方程与声学比拟、数值误差、初始条件和边界条件，并给出一些例子。附录A．符号标记；附录B．简写。

本书的3位编者都是该领域的专家。Cwagner博士是德国Ilmenau技术大学工业气体动力学的名誉教授，研究范围包括非线性动力系统共振控制的实验研究、柱形容器中热对流的理论和数学研究以及在不同形式结构中湍流的直接数值模拟和大涡模拟；Htittl博士是MTU航空发动机有限公司的主要领导，主要研究领域是湍流的直接数值模拟和边界层的大涡模拟等；Sagaut博士是巴黎Pierre et MarieCurie大学的力学教授，主要研究领域是流体力学、空气声学湍流的数值模拟和计算流体动力学数值方法。

本书内容丰富，涉及到声学大涡模拟的各个方面，书的最后附有大量的参考文献，有很高的参考价值，具有大学水平的人就能读懂，因此，适合于该领域的大学生、研究生、研究人员和工程师等人参考和阅读。

吴永礼，研究员

(中国科学院力学研究所)