
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Tese
Título: FAN NOISE PREDICTION OF AERO-ENGINES BASED ON A MODAL APPROACH IN THE PRESENCE OF ACOUSTIC TREATMENT AND INVISCID SHEARED FLOWS
Orientador
- JULIO APOLINARIO CORDIOLI
Aluno
- DANILO DE SOUZA BRAGA
Conteúdo
A previsão do ruído gerado por motores aeronáuticos, em condição de voo, é uma ferramenta importante para o projeto de uma aeronave ou um motor. tais ferramentas possibilitam investigar o ruído de diferentes componentes desses motores, dentre os quais o ruído proveniente do fan pode ser mais significativo em determinadas condições de voo. em geral, o campo sonoro gerado pelo fan dentro da nacele pode ser computado por meio de uma representação modal, a qual pode ser correlacionada com os diferentes mecanismos de geração sonora como ruído tonal (devido ao movimento periódico) e de banda larga (associado com escoamento turbulento). para reduzir o ruído de tais mecanismos, liners acústicos são comumente utilizados, os quais, em geral, são modelados como uma impedância acústica localmente reativa. no entanto, sob condições realistas de escoamento, as propriedades de absorção acústica dos liners e a mitigação de ruído resultante podem ser afetadas, o que pode levar a uma redução na sua eficiência e a modificação da direcionalidade do ruído resultante em campo distante. desta forma, o principal objetivo do presente estudo pode ser dividido em duas partes. o primeiro é dedicado ao desenvolvimento de uma ferramenta analítica para estimar a atenuação do ruído do fan provocada pelo liner em termos de propagação interna e radiação em campo distante. em outras palavras, desenvolver uma ferramenta de predição que possa ser utilizada no projeto do tratamento acústico de naceles na presença de escoamento realístico ainda na fase de projeto conceitual. a segunda parte é comparar o efeito da atenuação do liner no campo distante para diferentes condições de contorno que representam os liners, envolvendo escoamentos médios uniforme e não-uniforme. neste caso, as condições de contorno de ingard-myers e brambley, bem como a solução de pridmore-brown são usadas para estimar os efeitos de atenuação do liner na presença de uma camada limite com espessura finita. para o som irradiado para fora do duto foram implementadas as formulações de rayleigh, kirchhorff e wiener-hopf para campo próximo e distante. o estudo foi conduzido considerando parâmetros típicos da geometria de naceles e as condições de operação de motores turbofan modernos. para os casos de escoamento uniforme, uma solução de referência foi obtida a partir de um código baseado no método de elementos finitos e usada para validar os modelos analíticos, os quais são baseados na técnica de mode-matching e em modelo de radiação. os resultados dentro do duto, em termos de perda de transmissão e taxa de decaimento modal sugerem que uma espessura de camada limite crescente implica na redução direta da atenuação sonora do liner aplicado ao intake do motor. além disso, a interação entre os efeitos de refração e a resistência e reatância do liner pode ser de natureza complexa, onde o efeito da camada limite depende fortemente da impedância do liner, e os dois não podem ser separados. por outro lado, os modos transmitidos podem ser acoplados a um modelo de radiação analítica para computar a solução em todo o domínio. os resultados sugerem que a espessura da camada limite influencia diretamente no espalhamento modal produzido pelas descontinuidades do liner, o que pode resultar em um comportamento complexo (com uma redistribuição da energia acústica em outros modos propagantes) em termos de radiação de ruído. a partir da integração destas abordagens estudadas, é possível obter uma ferramenta de engenharia simples e rápida para investigar diretamente como as variáveis relacionadas à impedância do liner influenciam o ruído do fan nas etapas de propagação e radiação.
Índice de Shannon: 3.96378
Índice de Gini: 0.934126
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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4,85% | 5,52% | 5,91% | 5,25% | 5,23% | 5,56% | 9,85% | 5,55% | 8,17% | 5,36% | 8,33% | 6,49% | 5,82% | 5,10% | 4,98% | 8,03% |
ODS Predominates


4,85%

5,52%

5,91%

5,25%

5,23%

5,56%

9,85%

5,55%

8,17%

5,36%

8,33%

6,49%

5,82%

5,10%

4,98%

8,03%