多孔声学超表面

剪切流下波前可控

一种针对剪切掠流条件设计的声学多孔超表面，可在非均匀流场下实现异常的波前反射操控，为气动噪声问题提供新工具。

Qu, Renhao · Guo, Jingwen · Fang, Yi · Yi, Wei · Zhong, Siyang · 張欣

International Journal of Mechanical Sciences 2023

技术优势

剪切流下仍有效

通过阻抗变换法在均匀流与剪切流界面处构造反射相位梯度，APM2在典型剪切流斜入射下仍能实现波前操控，克服了均匀流设计APM1的性能退化。

可预测衍射阶

推导的 CGSL 能准确预测均匀流中反射波的衍射级次和方向，并通过阻抗变换法实现超表面设计。

推广到三维空间

三维 CGSL 被数值验证，为弯曲波前和复杂气流条件下的声学操控提供了设计方法。

应用场景

• 气动噪声控制：剪切流下操控声波反射，可为管道和风洞中的气动噪声提供新的降噪设计。
• 声波操控：通过相位梯度在流动条件下偏转声波，实现异常反射和波前整形。
• 流动声学：将超表面设计扩展到剪切流，解决流动环境中的声波操控问题。