涡旋重心动态对两个同轴涡旋环相互作用产生的声音的影响

涡旋环的相互作用代表了阐明涡旋引发声音生成的最基本流动之一。先前的研究强调了涡旋环的径向运动是声音源的主导因素。然而，在强度不等的涡旋环的‘滑动’相互作用中，我们观察到轴向运动的强度显著超过径向运动。这表明涡旋环动态与声音源之间的关系必须在更广泛的参数空间中重新审视。本研究的目的是细化涡旋环动态的声音生成机制。通过数值模拟，我们系统地研究了粘性涡旋环在不同初始环流比和半径比下的相互作用过程和声音源变化。通过通过涡度重心的时间导数表达涡旋环的加速和减速，我们确定轴向速度幅值作为决定每个环对声音源贡献的关键运动参数。此外，我们分析了一种先前报道的现象，其中较弱的环主导了整体声音输出。它仅发生在小初始半径比的有限范围内，此时较弱环的轴向速度幅值高于较强环，这是由于涡旋环之间的强烈相互作用。当初始半径比大时，涡旋环之间的轻微相互作用并不会改变涡旋环轴向速度之间的相对幅值。较弱环在生成声音源方面的主导地位不会出现。