翼型的气动性能及噪声特征是飞机、发动机、风力机等各类流体机械设计的基本参数。小型风力机及微小型无人机通常在中低雷诺数下工作,且工作环境较为复杂,经常会遇到局部气流失速工况。另外,噪声性能目前也越来越受到人们的重视。因此,中低雷诺数下,从附着流动到失速流动状态的翼型流动特征及气动噪声机理的研究,对于这些相关气动部件的优化设计具有重要意义。本文选取了NACA 0012翼型作为研究对象,分析了其在不同攻角下的空气动力学特征、远场噪声特征、PIV可视化流场特征及其关联性。该研究在南方科技大学力学与航空航天工程系气动声学风洞开口测试段中进行。实验研究选取了来流速度10m/s和25m/s分别代表低雷诺数和中雷诺数工作点,攻角设置为递增及递减两个过程来研究翼型的迟滞效应,采用天平与PIV对翼型气动性能及流场进行了测试,采用麦克风对噪声特征进行了研究。最后,通过对远场噪声和流场特征进行同步采集,选取了若干代表性攻角,即有效攻角为0°、2.56°、4.90°、10.55°、14.28°、16.22°、23.21°对翼型噪声机理进行了分析。NACA 0012为典型的前缘失速翼型,有效攻角0°时流场呈现明显的对称结构。升力系数随攻角变化趋势与PIV测得的流场边界层速度变化及速度波动变化特征相一致。通过连续时刻的瞬时流场特征测量,可以清楚的观察到翼型表面涡结构的运动状态与轨迹。10 m/s时测得的远场噪声主要集中在100～1000Hz的低频部分,中高频部分声压级始终维持在0 d B左右。有效攻角0°时即流场对称及小攻角时存在明显的纯音噪声。在有效攻角10.55°之后,总声压级随流速增大呈现明显的线性增加趋势。而25 m/s时有效攻角0°下不再存在纯音噪声,且大攻角时总声压级与升力系数的一致性较为明显。对来流速度10m/s时不同攻角下的翼型流场特征与远场噪声特征频谱进行了对比分析。比较了边界层法向速度波动频谱与同步采集的噪声频谱,发现小攻角时翼型的低频纯音噪声主要是由于尾缘处翼型表面气流速度波动造成的。在对称流动状态,翼型压力侧与吸力侧周期性流动对纯音噪声均有贡献。在非对称流动状态,翼型纯音噪声主要由压力侧周期性流动贡献。在翼型失速状态,翼型上没有纯音噪声,翼型前缘及尾缘附近只有湍流流动的宽频特征,没有观察到周期性流动特征。