Dissertação
{en_GB=Urban Air Vehicle implementation and limitation - Development of a new acoustic tool for the noise prediction } {} EVALUATED
{pt=Este projeto apresenta o estudo de previsão e otimização do ruído produzido por rotores de um novo conceito de transporte: Veículo Aéreo Urbano. Esta é uma solução para a superlotação das estradas das cidades que ao mesmo tempo trouxe à luz o problema da poluição sonora. No entanto, a capacidade de avaliar rapidamente o desempenho dessa nova geração de veículos de elevação vertical é uma fraqueza atual desta indústria nascente. Por este motivo, a intenção deste projeto é a previsão do ruído produzido pelo próprio rotor, o estudo de minimização e otimização das fontes de ruído. Para tanto, é adotado um conjunto de simulações de aerodinâmica e aeroacústica de fidelidade mista (FLOWUnsteady) de código aberto. Este método é acoplado a um solucionador de aeroacústica para tonal e previsões de ruído de banda larga (equações de Brooks, Pope e Marcolini). Para validar os dados produzidos através deste programa de simulação e previsão a tese está dividida em uma parte computacional e uma parte experimental. Nas asas da primeira parte, o corpo e as lâminas rotativas são modelados por meio de uma combinação de painel, rede de vórtice e elementos de lâmina. Já a segunda parte é a análise do mesmo modelo elaborado pelo software em uma câmara anecóica, a fim de validar os dados. Essa comparação permitiu confirmar a alta fidelidade do método computacional adotado e afirmar o método de otimização de ruído estudado com o objetivo de garantir a utilização deste novo conceito de transporte na rotina clássica da cidade., en=This project presents the prediction and the optimization study of noise produced by rotors of a new concept of transport: Urban Air Vehicle. This is a solution to the overcrowding of the cities’ roads that at the same time brought up to light the noise pollution issue. However, the ability to rapidly assess the performance of these new generation of vertical lift vehicles is a current weakness of this nascent industry. For this reason, the intention of this project is the prediction of the noise produced by the rotor itself, the study of minimization and optimization of the noise sources. For this purpose, is adopted an open-source suite of mixed-fidelity aerodynamics and aeroacoustics (FLOWUnsteady) simulations. This method is coupled with an aeroacoustics solver for tonal (FW-H code PSU WOP-WOP based on Farassat 1-A formulation) and broadband noise predictions (Brooks, Pope, and Marcolini equations). To validate the data produced through this simulation and prediction program the thesis is divided in a computational and an experimental part. In the first part wings, body and rotating blades are modelled through a combination of panel, vortex lattice and blade elements. Meanwhile, the second part is the analysis of the same model elaborated by the software in an anechoic chamber, in order to validate the data. This comparison allowed to confirm the high fidelity of the computational method adopted and affirm the studied noise optimization method with the objective to guarantee the use of this new concept of transport in the classic city routine.}
novembro 24, 2021, 8:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Frederico José Prata Rente Reis Afonso
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
