声学论文分享 | 由太极八卦解码的旋转声波的实验和仿真研究

BK声学与振动

                               
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刘联鋆博士（浙江大学博士后，曾就职B&K技术支持团队）在其最新发表于Physics of Fluids的论文（点击这里，查看完整论文）里发现了太极八卦与声涡旋的相似性，并用太极理论解释了声涡旋的构建原理，对于弘扬中华文化，提高文化自信具有促进作用。




论文主要内容

带角动量声漩涡的旋转多普勒效应与黑洞辐射类似，目前已被实验测得，但该实验采用的旋转传声器在0Hz附近的频响极低，所以低频结果还未测得。

本文采用静止的传声器圆形阵列（32个B&K 4958-A型传声器和16个1704-C-102型2通道CCLD信号适调放大器）测量声漩涡的旋转多普勒效应，避免了频响低的问题。

                               
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实验发现，多普勒频移后在0Hz的声音幅值极低，也即当观察者按声涡旋一样的角速度旋转时，几乎听不到声音。通过CFD方法模拟了声漩涡的声压云图的动画，发现该声漩涡确实是一种旋转波，而且该云图与中国传统的太极图案非常类似。由此对太极八卦进行相位解码，发现解码得到的相位正是用于生成声漩涡所需声源的相位。本文所提方法对于进一步将中华文化的太极理论应用于现代物理具有促进作用。

                               
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https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0087181

                               
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作者简介

刘联鋆博士目前在浙大开展博士后工作，研究方向为动力机械、车辆工程及大飞机的声振特性研究，在气动声学、流场与声场耦合的CFD仿真、空间声场构建和声漩涡特性分析方面颇有建树。负责并完成1项国家自然科学基金青年项目，获批1项发明专利，以第一作者发表了10篇SCI论文，7篇EI论文。以负责人或主要参与人承担的科研项目主要涉及汽车主动噪声控制、大飞机舱内外声场复现和车辆乘坐舒适性等内容。获得过“2012年度F5000论文”和“博士研究生国家奖学金”等荣誉。

刘博士曾在Brüel & Kjær声学与振动测量公司工作过四年，这使他具备了更丰富的工程经验，并对全国的振动噪声相关领域更加了解。

刘博士对国际前沿声学理论的探索，不改其科研初心，孜孜以求。在其已发表或待发表的论文里，研究了国际前沿的声涡旋理论，并探索了该理论在基础物理和高速声通讯领域的应用。

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