Numerical study of the large scale turbulent structures responsible for slat noise generation (2016)
- Authors:
- Autor USP: SOUZA, DANIEL SAMPAIO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: ACÚSTICA; AERONAVES
- Keywords: AEROACÚSTICA; DISPOSITIVO HÍPER-SUSTENTADORES; RUÍDO DE ESLATE; MÉTODO LATTICE-BOLTZMANN
- Language: Inglês
- Abstract: As principais fontes de ruído não propulsivo em aeronaves comerciais são os trens-de-pouso e os dispositivos híper-sustentadores. Entre os dispositivos híper-sustentadores, o eslate se destaca por constituir uma fonte distribuída ao longo da envergadura da asa. Durante a fase de aproximação e aterrissagem, o eslate pode gerar ruído com níveis comparáveis ao gerado pelos motores. Para viabilizar projetos de aerofólios com eslates menos ruidosos, é importante compreender os fenômenos fluidodinâmicos responsáveis pela geração desse ruído. O trabalho descrito neste texto tem por objetivo verificar se existe correlação entre o comportamento de grandes estruturas turbulentas em diferentes configurações do aerofólio com as características do ruído aeroacústico gerado por elas. O escoamento em quatro configurações diferentes foi estudado, abrangendo dois ângulos de ataque e três posições do eslate em relação ao elemento principal. Os dados do escoamento para análise foram gerados através de simulações numéricas não estacionárias utilizando um código comercial baseado no Método Lattice-Boltzmann. O método da Decomposição Ortogonal Apropriada foi utilizado para a identificação das estruturas de grande escala baseada em critérios objetivos. Duas métricas distintas foram utilizadas, uma baseada na energia cinética turbulenta e outra baseada na correlação com as ondas acústicas geradas a partir do eslate. Os resultados das simulações transientes apresentaram boa concordância com resultados experimentais. O espectro de ruído de três casos simulados são dominados por picos de baixa frequência, enquanto o espectro do quarto caso é tipicamente de banda larga. A análise do escoamento indica uma tendência de aumento do ruído à medida que o recolamento se aproxima do bordo de fuga do eslate. As estruturas mais correlacionadascom o ruído são tipicamente bi-dimensionais e seu formato indica que são resultado do crescimento de perturbações na camada de mistura devido à instabilidade inflexional. A dinâmica das estruturas correlecionadas com o ruído na frequência dos picos é consistentes com a existência de uma retro-alimentação das perturbações da camada de mistura por ondas acústica na cova do eslate. Um modelo para previsão das frequências dos picos foi proposto a partir da observação das estruturas identificadas pela Decomposição Ortogonal Apropriada, mostrando boa concordância com as frequências observadas nos espectros calculados com base nos dados transientes das simulações
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 19.04.2016
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ABNT
SOUZA, Daniel Sampaio. Numerical study of the large scale turbulent structures responsible for slat noise generation. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-27112017-092717/. Acesso em: 08 out. 2024. -
APA
Souza, D. S. (2016). Numerical study of the large scale turbulent structures responsible for slat noise generation (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-27112017-092717/ -
NLM
Souza DS. Numerical study of the large scale turbulent structures responsible for slat noise generation [Internet]. 2016 ;[citado 2024 out. 08 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-27112017-092717/ -
Vancouver
Souza DS. Numerical study of the large scale turbulent structures responsible for slat noise generation [Internet]. 2016 ;[citado 2024 out. 08 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-27112017-092717/ - Simulação numérica de ruído de eslate em configurações práticas usando um código comercial
- A study of the sources of slat noise using proper orthogonal decomposition
- Steady aerodynamic simulation of a high-lift geometry by meams of a hybrid euler/integral boundary layer code
- Proper orthogonal decomposition analysis of noise generation mechanisms in the slat cove
- Large scale structures and noise generation in leading edge slat of high lift airfoils
- On the small effect of boundary layer thicknesses on slat noise
- On detrimental effects of excrescences on the slat noise
- Experimental investigation on the effect of slat geometrical configurations on aerodynamic noise
- Métodos de correlação cruzada em experimentos e simulações do ruído acústico do eslate
- Computational analysis of a aeroacoustic effect of a seal on slat cove for different angles of attack
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