如《聲學(xué)與氣動聲學(xué)之間的區(qū)別是什么？》一文所述，空氣動力學(xué)和氣動聲學(xué)的研究是緊密相連的。在風(fēng)洞中使用表面安裝或嵌入式麥克風(fēng)著重于測量物體流經(jīng)介質(zhì)時(shí)（或物體周圍的介質(zhì)）邊界層中空氣壓力特性。

20世紀(jì)初，Ludwig Prandtl發(fā)表了一篇論文，他在論文中明確定義了現(xiàn)在所謂的邊界層。從那時(shí)起，邊界層的定義對空氣動力學(xué)的研究帶來了巨大幫助，同時(shí)其對于獲取空氣動力學(xué)/氣動聲學(xué)分析數(shù)據(jù)也具備較大的實(shí)用價(jià)值。風(fēng)洞中被測器件（DUT）周圍的氣流分為兩部分。較近的區(qū)域（數(shù)據(jù)采集中的關(guān)注區(qū)域）與Prandtl定義的邊界層相同。這一邊界層非常重要，因?yàn)樗栽贒UT和自由流動介質(zhì)（不受DUT影響）之間具備粘性層為特征。

邊界層中的流動可進(jìn)一步分為兩種主要類型：

1）層流；

2）湍流。

兩者中間還存在一個(gè)過渡區(qū)。

氣流中的邊界層

層流

層流的特征是流體粒子在平行層中沿平滑路徑流動，層與層之間（幾乎）沒有擾動。層流具備拋物線速度分布。氣流速度在壁面處最低，在氣流中心處最高。

封閉管道中的層流，

箭頭的長度表示流體流動的近似速度

湍流

湍流是一種流體運(yùn)動，以混亂的壓強(qiáng)和流速變化為特征。

封閉管道中的湍流

過渡區(qū)

對于使用麥克風(fēng)記錄空氣壓強(qiáng)變化的邊界層測量，很大程度上關(guān)注于分離聲學(xué)信號與湍流（流動引起）或流體動力學(xué)的噪音。應(yīng)特別注意確定氣流從層狀（相對安靜）轉(zhuǎn)變?yōu)榛靵y嘈雜狀態(tài)的確切位置。這一位置稱為過渡區(qū)域。

麥克風(fēng)或壓力傳感器可用于監(jiān)測過渡區(qū)域，因?yàn)橥牧骶邆渑c層流不同的聲學(xué)特征，兩者可被區(qū)分開來。湍流強(qiáng)度從過渡區(qū)域到湍流區(qū)域逐漸增加，導(dǎo)致障礙物后面形成渦流系統(tǒng)。這些渦流和湍流以與氣流速度相同的速度傳播，是流體動力/空氣動力噪聲的主要來源。當(dāng)流速足夠快的時(shí)候，與流體動力噪音相比，DUT的自身的聲學(xué)分量通常非常小。

理解氣流

過渡區(qū)域是非常重要的，例如在處理機(jī)翼（例如飛機(jī)機(jī)翼）失速的時(shí)候。在航空領(lǐng)域，失速是指升力達(dá)到最大時(shí)，如果攻角（迎角）增大或減小，升力逐漸減小。當(dāng)攻角增大的時(shí)，分離流動區(qū)域向前移動，影響升力，增加阻力。這意味著最佳角度（最大升力和最小阻力）與分離或過渡區(qū)域的位置相關(guān)。這一最佳角度還確保了最小的油耗和噪音產(chǎn)生。

但是，對過渡區(qū)的理解不僅僅對航天器優(yōu)化有幫助，其對于“風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的效率最大化”、“減少阻力”和“降低湍流對機(jī)動車輛的影響”同樣至關(guān)重要。在現(xiàn)代車輛中，以大約70 km/h的速度行駛時(shí)，輪胎路面噪音和發(fā)動機(jī)噪音都被風(fēng)引起的噪音掩蓋，超過50%的車輛能量被用于抵抗空氣動力阻力。這意味著：制造更安靜、更節(jié)能車輛的關(guān)鍵在于了解湍流在何處發(fā)生，以及如何定位和量化過渡區(qū)。

即使只在空氣動力學(xué)性能方面取得了微小的改進(jìn)，不少公司仍然繼續(xù)在風(fēng)洞測量、模擬軟件和專家咨詢方面投入大量的資金。而且電動汽車和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢只會讓靜音效率變得更加重要。為了提高飛機(jī)、渦輪葉片或車輛（在空氣中移動）的性能和舒適性，了解流動介質(zhì)的氣動特性以及由此產(chǎn)生的氣動聲學(xué)因素成為關(guān)鍵。因此需要更好地理解氣流的組成部分，發(fā)展開發(fā)工具和技術(shù)以獲取有效數(shù)據(jù)，這對開發(fā)過程中的各個(gè)階段都有好處，從最初的數(shù)據(jù)獲取、基于原型設(shè)計(jì)和模型驗(yàn)證生成有限的元模型，直至最終產(chǎn)品——更安靜、更高效、開銷成本更低。