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Dissertação

{en_GB=EXPERIMENTAL STUDY OF MODIFICATIONS ON DRONE PROPELLER BLADES FOR NOISE REDUCTION AND PERFORMANCE} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O objetivo deste estudo é avaliar o efeito que a variação dos parâmetros das modificações dos bordos de ataque e de fuga das pás de uma hélice tem na emissão de ruído ao pairar. As hélices estudadas foram projetadas usando modelos CAD 3D e produzidas por meio de manufatura aditiva. As hélices são compostas por dezesseis diferentes tipos de pás. Todas foram produzidas no Instituto Superior Técnico e testadas no Túnel de Vento Aeroacústico. Em geral, para todas as velocidades de rotação testadas, verificou-se uma redução na emissão de ruído para as pás modificadas. No entanto, as frequências e a intensidade em que isso ocorre são dependentes da rotação. As pás com modificações no bordo de fuga são uma escolha interessante considerando os desempenhos aerodinâmicos de duas hélices, cujos resultados normalmente variam entre semelhantes ou melhores que os da pá padrão. No entanto, essas pás aumentam a emissão de ruído para valores de média-frequência. Para frequências de ruído mais altas, há uma redução na emissão. As pás com modificações no bordo de ataque apresentaram os melhores resultados do estudo do ponto de vista acústico. Essas hélices reduziram a emissão de ruído para frequências acima de 2000 Hz em todas as velocidades de rotação, também para frequências mais baixas a velocidades de rotação mais altas. Serrações com comprimentos de onda e amplitudes menores demonstraram ter bons desempenhos acústicos. Entretanto, normalmente apresentam alguma perda de desempenho aerodinâmico durante a operação, sendo menor para velocidades de rotação entre 1000 e 2500 rpm. , en=The objective of this study is to evaluate the effect that the variation of parameters of the leading and trailing edge modifications of propeller blades have on noise emission during hovering conditions. The propellers were designed using 3D CAD models and produced through additive manufacturing. The tested blades were composed of a non-modified control blade, seven leading-edge and eight trailing-edge serrated blades. All propellers were produced at Instituto Superior Técnico and tested in its Aeroacoustic Wind Tunnel. In general, at all tested rotation speeds, there is a reduction in noise emission for the modified blades. However, the frequencies and the intensity at which this occurs are highly dependent on the rotation speed of each blade. The trailing-edge serrated blades are an interesting choice when considering the aerodynamic performances of two propellers, which normally vary between similar or better results. However, these blades tend to increase the noise emission for the mid-range frequencies. For higher noise frequencies there is an overall reduction in noise emission. The leading-edge serrated blades generally presented the best results of this study from an acoustic point of view. These propellers reduced noise emission for frequencies above 2000 Hz at all rotation speeds, and also for lower frequencies for higher rotation speeds. Smaller serration wavelengths and amplitudes were shown to have good acoustic performances. Despite this, they normally present some aerodynamic performance loss during operation, with this loss being smaller for low-to-medium rotation speeds - between 1000 and 2500 rpm.}
Keywords: {pt=Ruído de hélices, Serrações no Bordo de Ataque, Serrações no Bordo de Fuga, Helices Modificadas, Redução de Emissão de Ruído., en=Propeller Noise, Leading Edge Serration, Trailing Edge Serration, Blade Modifications, Noise Emission Reduction.}

Discussão: novembro 25, 2022, 16:0