Publicação: Análise aeroacústica de jatos coaxiais em regime subsônico
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Orientador
Coorientador
Almeida, Odenir de
Resumo
O presente trabalho refere-se ao estudo da influência de parâmetros geométricos e de velocidade de escoamento, sobre o ruído gerado por bocais coaxiais, semelhantes aos utilizados em motores de aeronaves modernas. Para isso, utiliza-se de uma metodologia escolhida de um
conjunto de metodos dispostos no codigo computacional comercial CFD++/CAA++ Metacomp
Inc. São propostas equações medias aliadas a um metodo de sintetização de turbulência e as analogias de Lighthill, a m de se calcular o espectro de ruído e compará-lo a dados experimentais obtidos do projeto JEAN EU. Nos casos simulados, são previstas variações na razão entre
as velocidades do bocal primario (interno) e secundario (corrente by-pass) e ainda variações na
razão entre a area do bocal primario e secundario; são analisadas as influências da variação destes parâmetros sobre as quantidades turbulentas e sobre o ruído captado por um observador a distância. Percebeu-se que os parâmetros que aumentam os níveis de turbulência necessariamente
têm o mesmo efeito sobre o ruído. Os espectros de ruído foram bem calculados dentro da faixa
estabelecida (102 a 104 Hz) com uma diferença de 2 a 8 dB entre os resultados numericos e os
dados experimentais. Em geral, as tendências apontadas pelos dados experimentais são observadas
nos dados numericos e quanto menor a razão de velocidades e maior a razão de area, menor
e o ruído relativo emitido.
Abstract
The present work refers to a study of geometrical and velocity parameters of the
ow,
an their in
uence on the noise generated by coaxial nozzles, similar to the ones used in modern
aircraft engine. For this purpose, a methodolgy is chosen from a set of methods disposed
within CFD++/CAA++ commercial code Metacomp Inc. Averaged equations coupled with a
uctuation synthesization model and the integral formulation of the Lighthill acoustic analogy
are employed to calculate the noise spectrum and compare it to experimental data from JEAN
EU Project. In the simulations, are made variations of the secondary to primary stream velocity
ratio and the secondary to primary exhaust area ratio; the in
uence of those parameters in the
turbulence and noise are analysed. It was noticed: if the parameter increases the turbulence
level, it does the same to the noise level. The noise spectrum was well computated into de range
previously established (102 a 104 Hz), with dierence between the numerical and experimental
levels is from 2 through 8dB s. In general, the trends pointed by the experimental data are also
observed in numerical results, the lower the secondary to primary velocity ratio, and higher the
area ratio are, the lower the related noise shall be.
Palavras-chave
Aeronaves - Ruído, Aeroácustica, Ruído de jato, Bocais coaxiais, Aeroacoustics, Jet noise, Coaxial nozzle
Citação
FERREIRA, Fábio Garcia Temistocles. Aeroacoustc analysis of coaxial jets in subsonic flow. 2013. 146 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.