¿Por qué el viento de sonido de la forma que lo hace?

Question

Usted, evidentemente, puede escuchar el viento. A partir de la experiencia cotidiana, el más fuerte sea el viento, más fuerte es su sonido. Pero este sonido es siempre similar, y muy distintivo, el ruido-como. Se puede calcular el espectro del ruido generado por el viento?

Hay un indicio de una respuesta aquí: "de Cualquier manera, una vez que el viento empieza a hacer no-lineal de las cosas, puede generar periódica de tensiones, y de que usted obtenga el silbido o zumbido que todos sabemos y el amor." Alguien podría ampliar esto, o proporcionar referencias con más detalle cuantitativo?

Answer 1

Les recomendamos el estudio de Howe de la Teoría del Vórtice de Sonido. En general, un aspecto de vorticidad $\omega$ conduce a la conversión de una pequeña parte del flujo de la energía cinética en una onda de presión (realmente pequeña parte: proporcional a $M^5$ en campo libre). El principal campo libre de origen es la divergencia del Cordero vector:

$$ \frac{1}{c_0^2}\frac{\partial^2 p}{\partial t^2}-\Delta p = \rho_0 \ \mathrm{div} (\omega \times v) $$

Es evidente que las matemáticas no es muy bonito y complicado campo de vorticidad en flujos turbulentos conduce al ruido-como la percepción del sonido generado.