In-duct beamforming and mode detection using a circular microphone array for the characterisation of broadband aeroengine fan noise (2016)
- Authors:
- Autor USP: CALDAS, LUCIANO COUTINHO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PTC
- Subjects: PROCESSAMENTO DE SINAIS ACÚSTICOS; ACÚSTICA; PROPULSÃO DE AERONAVES
- Language: Inglês
- Abstract: Como desenvolver de tecnologias para redução de ruído de motores aeronáuticos turbofans, o ruído gerado pelo fan (primeiro estágio do motor) vem se mostrando cada vez mais um grande contribuinte na emissão total de ruído em um avião. Com isso, a necessidade de se estudar mecanismos geradores de ruído nestes motores veio à tona e motivou a construção de uma bancada de experimentos aero-acústicos junto àUniversidade de São Paulo, campus São Carlos, oriundo da parceria entre EMBRAER S.A. e Universidade de São Paulo. A bancada de ensaios compõe um conjunto rotor/estator, sendo que o fan (rotor) é equipado com 16 pás e a estatora 14 pás, conectado a um motor elétrico de 100 hp através de um eixo ao rotor, alcançando 4250 RPM com velocidade de escoamento axial médio de 0,1 Mach. Esta bancada é composta por um longo duto e a seção de ensaio com o fan localiza-se ao centro. Uma antena dispondo de 77 microfones foi especialmente projetada para fazer aquisição do ruído gerado pelo fan. Uma parceria com a NASA-Glenn possibilitou a troca de informações e dados experimentais de sua bancada de experimentos similar (ANCF) ajudando assim a validar os códigos desenvolvidos bem como comparar resultados para ambas as bancadas. Umpequeno roteiro para projeto de antena para análise modal e beamforming em duto é apresentado neste trabalho. Um complexo software foi desenvolvido a fim de processar sistematicamente os dados aquisitados pelos microfones da antena. Três tipos de análise são feitas: Via espectro densidade de potência; Imagem de ruído acústico obtido através da técnica de beamforming, e por último, análise modal. Uma técnica diferente para análise modal baseada em imagens obtidas através de beamforming é proposta neste trabalho. Nada similar foi encontrado nas referências consultadas.Os resultados foram validados com dados de fontes sintéticas produzidas pela bancada ANCF-NASA. Resultados comparativos para ambas as bancadas são exibidas neste trabalho, tais quais: Análise do espectro densidade de potência para diferentes rotações do fan; análise modal nas frequências de passagem das pás (forte ruído tonal gerado pelo fan); imagem acústica do ruído gerado tanto por fontes rotativas quanto para fontes estáticas. Finalmente, os resultados obtidos estão de acordo com o esperado e de antemão observados nas referências consultadas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 16.05.2016
-
ABNT
CALDAS, Luciano Coutinho. In-duct beamforming and mode detection using a circular microphone array for the characterisation of broadband aeroengine fan noise. 2016. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-29082016-142207/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Caldas, L. C. (2016). In-duct beamforming and mode detection using a circular microphone array for the characterisation of broadband aeroengine fan noise (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-29082016-142207/ -
NLM
Caldas LC. In-duct beamforming and mode detection using a circular microphone array for the characterisation of broadband aeroengine fan noise [Internet]. 2016 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-29082016-142207/ -
Vancouver
Caldas LC. In-duct beamforming and mode detection using a circular microphone array for the characterisation of broadband aeroengine fan noise [Internet]. 2016 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-29082016-142207/ - In-duct rotating beamforming and mode detection of fan noise sources
- Aero-acoustic fan broadband noise: a new parameterization proposal
- Acoustic imaging of in-duct aeroengine noise sources using rotating beamforming and phased arrays
- Comparison of different techniques for rotating beamforming at the University of São Paulo fan rig test facility
- Baseline acoustic levels of the EESC-USP fan rig
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
