Investigação da geração e propagação de ruído em configurações aerodinâmicas utilizando aeroacústica computacional

Resumo

As regulamentações de emissão de ruído gerado por aeronaves têm se tornado mais rigorosas à medida que o tráfego aéreo tem aumentado. Nas últimas três décadas, uma redução significativa do ruído gerado por jatos foi obtida devido aos esforços realizados para se projetar motores mais eficientes e silenciosos. Desde então, a interação entre escoamentos não-estacionários e a estrutura das aeronaves se tornou uma fonte de ruído significativa, especialmente em condições de aterrissagem. Portanto, a investigação de ruído gerado e propagado pela interação entre escoamento e estrutura representa um tópico de suma importância na área de aeroacústica. O presente projeto de pesquisa aborda o estudo da geração e propagação de ruído em configurações aerodinâmicas utilizando métodos de aeroacústica computacional. Serão investigados alguns mecanismos funtamentais de geração de ruído de aerofólios e, também, de escoamentos com múltiplas geometrias onde ocorre a interação de esteiras e camadas-limite. Essa investigação é importante para o projeto de configurações aerodinâmicas como asas e dispositivos hiper-sustentadores, assim como de pás de turbinas de motores a gás e turbinas eólicas, ventiladores e hélices. Aspectos da geração e propagação de ruído aerodinâmico ainda não investigados na literatura ou não completamente entendidos serão abordados neste trabalho. O método de simulação numérica direta, DNS, do inglês Direct Numerical Simulation, é o método numérico escolhido para as simulações dos escoamentos uma vez que este capta todas as escalas de energia associadas com a geração e propagação de ruído. Os cálculos aeroacústicos serão realizados utilizando DNS e a formulação de analogia acústica de Ffowcs Williams & Hawkings (FWH). (AU)