为了更好地理解气动声学相互作用，德累斯顿工业大学（TUD）与德国航空航天中心（DLR）合作开展了这个研究项目。

该项目由德国研究基金会（Deut scheForschungsgemeinschaft, DFG）资助。

研究人员运用光学方法以非侵入性的方式来研究偏流衬垫的声场。与传统的麦克风技术相反，光学方法可以在偏流衬垫处提供近场信息。

虽然基于数字成像的非接触式流动可视化方法现在是一种非常常见的技术，但只有使用非常快的摄像机才能捕捉声场。

德累斯顿工业大学测量与测试技术实验室的 Jürgen W. Czarske 教授解释说：“我们需要让声波可见。声音基本上是空气中粒子的振荡运动。

人类可以听到的声音频率高达约 20 kHz。如果我们能够通过数字高速摄像机观察到粒子的快速振荡，我们就能够看到声场。”

为了捕捉声场，他们拍摄了受声波影响的粒子的振荡速度，该振荡速度称为声学粒子速度。

偏流衬垫处的高速摄像机测量设置

测量中非常具有挑战性的一个任务是将偏流衬垫处的声学粒子速度场和流速场分开以研究流动和声音之间的相互作用。

这非常具有挑战性是因为这两个测量参数相差几个数量级，因此测量需要高动态范围。

为实现这一目标，必须确保很小的测量不确定性。很长一段时间内的数据将被求平均值，因此需要捕获很多帧。

此外，还需要大视场和高空间分辨率，从而需要捕获和处理大量数据。在这一点上，研究人员受益于 96 GB Phantom v1610 的高内存容量。

偏流衬垫处的声学粒子速度（左）和平均流速（右）的 2D 测量结果

“我们使用的是红外线，令人吃惊的是，Phantom v1610 在近红外光下可提供约 25％ 的量子效率，这比其他摄像机要高得多。”Czarske 说。

工程学博士研究生Andreas Fischer 是测量系统小组的负责人，他也表达了自己使用摄像机的经验：“过去，我们使用过高速摄像机，例如：Phantom v12。Vision Research 最新摄像机的增强功能给我们留下了深刻的印象。v1610 的快速选配件使我们每秒能够拍摄多达 1,000,000 帧。这对于我们对例如喷气发动机中的高速流的研究来说至关重要。”

他的同组成员，博士生和工程师 D. Haufe 补充道：“摄像机易于设置，使用它进行测量就像即插即用那么简单。”

德累斯顿的研究小组计划在接下来的研究项目中继续研究高速流流经偏流衬垫时的气动声学降噪现象。

“我们的工作重点是更好地理解衬垫附近的偏流和声波之间的相互作用，以优化降噪性能。我们希望借此推动未来喷气发动机的降噪。”