Dissertação

{pt_PT=Noise from jets exiting from nozzles with chevrons: an experimental study} {} EVALUATED

{pt=Os regulamentos de ruído em aeroportos têm vindo a tornar-se cada vez mais rigoros devido ao impacto ambiental que a poluição sonora tem na sociedade. Vendo o futuro crescimento da insdústria aeronáutica limitado pelas emissões sonoras das aeronaves, os fabricantes de motores têm vindo a trabalhar em novas soluções para reduzir este mesmo ruído. O actual estado da arte em tecnologias passivas de redução deste ruído passa pela utilização de tubeiras com chevrons. Estas tubeiras possuem recortes no bordo de fuga que promovem uma mistura acelerada do jacto com o ar ambiente em seu redor, resultando numa redução da pluma do jacto e consequentemente do seu ruído. O objetivo desta dissertação passa por testar experimentalmente, no túnel de vento aero-acústico do IST, a capacidade de redução do ruído do jacto de uma tubeira com chevrons, comparando os seus niveis de ruído com os de uma tubeira circular. Os resultados revelaram que não há um beneficio significativo na utilização de chevrons para a gama de velocidades testada. Apesar de no geral haver uma tendência para reduzir o ruído por parte dos chevrons, em certas gamas de frequência os chevrons tendem a aumentar substancialmente os nivéis de ruído. Uma oportunidade adicional surgiu para verificar experimentalmente o efeito que a camada de corte do jacto tem na transmissão de sons. Os resultados evidenciaram uma realocação de energia acústica da onda sonora para outras frequências próximas da original, expondo o fenómeno de 'spectral broadening'. , en=From the start of the 21st century, noise regulations around airports have become more stringent due to the environmental impact that noise pollution has on society. As the future growth of the aircraft industry becomes constrained by its noise emissions, engine manufacturers have worked in new solutions to reduce the aircraft overall noise. The current state of the art in passive jet noise reduction technology is represented by chevron nozzles. These nozzles feature triangular serrations in the nozzle trailing edge, which enhance the mixing between the jet and the ambient air to yield a rapid decay of the jet plume and consequently to reduced jet noise. The objective of this work is to experimentally test, in the aeroacoustic wind tunnel facility of IST, the noise reduction capacity of a chevron nozzle. This was done by comparing noise levels radiated from the jet with the chevron nozzle installed and a common circular nozzle. The results revealed that there is no significant benefit in using a chevron nozzle for the velocity ranges tested. Even though the general trend is to slightly attenuate noise across the entire spectrum, for some specific frequency bands the chevrons tend to highly increase the noise levels resulting in an overall prejudice. An additional opportunity arose to experimentally verify the effect jet shear layers have on sound transmission. The results revealed a reallocation of acoustic energy of the sound wave into other frequencies, exposing the phenomenon of spectral broadening. }
{pt=ruído aeroacústico, redução ruído do jacto, túnel de vento aero-acústico, tubeira com chevrons, alargamento espectral, en=aircraft noise, jet noise reduction, aeroacoustic wind tunnel, chevron nozzle, spectral broadening}

Novembro 14, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Filipe Szolnoky Ramos Pinto Cunha

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

João Manuel Gonçalves de Sousa Oliveira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar