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Tese

Investigação numérica de escoamento e ruído gerado em corpos rombudos prismáticos (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: ORSELLI, REINALDO MARCONDES - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: GEOMETRIA E MODELAGEM COMPUTACIONAL; DINÂMICA DOS FLUÍDOS; ACÚSTICA; AERODINÂMICA DE AERONAVES
  • Language: Português
  • Abstract: Esta tese visa investigar numericamente o ruído gerado por corpos rombudos, em particular, relacionado à geração sonora da estrutura de aeronaves na configuração de pouso. Como exemplo de corpo rombudo, o som gerado do escoamento em torno de um cilindro é estudado. O escoamento em torno de um cilindro é considerando com esteira tridimensional e turbulenta na condição do regime subcrítico, que é caracterizado pela separação da camada limite no regime laminar. O escoamento em torno de um cilindro é obtido através da simulação numérica não-estacionária considerando domínio computacional tridimensional. Para lidar com a turbulência e a tridimensionalidade, o escoamento é resolvido utilizando o modelo de turbulência LES. O domínio computacional é discretizado pelo método de volumes finitos. O ruído é calculado separadamente utilizando a analogia de Ffwocs Williams & Hawkings (FW-H), cuja equação de onda tem como termo fonte a solução do escoamento fornecida pela simulação numérica. Na analogia de FW-H, a flutuação de pressão acústica é obtida no campo afastado assumindo um meio quiescente entre a região das fontes sonoras (campo próximo) e o local considerado para o cálculo do ruído. Devido ao alto custo computacional da simulação tridimensional (3D), as simulações numéricas foram realizadas com comprimento de envergadura do cilindro limitado, possibilitando considerar parte dos efeitos tridimensionais da esteira. No cálculo final do ruído, os métodos de correção acústica de Kato et al. (1993) e Seo e Moon (2007) são empregados de forma a equiparar a geração sonora obtida com cilindro de menor comprimento de envergadura ao respectivo ruído obtido experimentalmente com cilindro de maior comprimento.Esta tese contribuiu com uma investigação numérica da metodologia de cálculo de ruído utilizando a analogia de Ffwocs Williams & Hawkings para um escoamento tridimensional em torno de um cilindro considerando número de Reynolds elevado de Re = 90.000 e Re = 22.000. Os resultados mostram que a metodologia é capaz de prever o som no campo afastado nos casos simulados, visto que os espectros sonoros obtidos concordam com os respectivos dados experimentais. Além disso, os métodos de correção acústica de Kato e Seo & Moon mostraram ser adequados para o cálculo do ruído adicional, que considera um cilindro de comprimento maior, porém são dependentes da correta estimativa do nível de correlação do escoamento ao longo do comprimento de envergadura do cilindro. Por fim, o espectro sonoro obtido no campo afastado é função do resultado fornecido pela simulação numérica do escoamento, principalmente quanto ao nível de correlação ao longo do comprimento de envergadura do cilindro e ao nível de flutuação de força na direção da sustentação exercida na parede do cilindro.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 01.06.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      ORSELLI, Reinaldo Marcondes. Investigação numérica de escoamento e ruído gerado em corpos rombudos prismáticos. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-13062013-155709/. Acesso em: 10 out. 2024.

    • APA

      Orselli, R. M. (2012). Investigação numérica de escoamento e ruído gerado em corpos rombudos prismáticos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-13062013-155709/

    • NLM

      Orselli RM. Investigação numérica de escoamento e ruído gerado em corpos rombudos prismáticos [Internet]. 2012 ;[citado 2024 out. 10 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-13062013-155709/

    • Vancouver

      Orselli RM. Investigação numérica de escoamento e ruído gerado em corpos rombudos prismáticos [Internet]. 2012 ;[citado 2024 out. 10 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-13062013-155709/

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