Previsão do ruído de jato interagindo com asa enflechada utilizando a teoria de Lighthill

Abstract

O ruído em excesso causa efeitos negativos mensuráveis à população. Exposições acima de 35 dB(A) já afetam o sono, enquanto níveis de 70 dB(A) podem causar perda auditiva e hipertensão. O ruído aeronáutico, em especial, está associado ao aumento de doenças como hipertensão e ao uso de medicamentos. Este trabalho utilizou resultados de uma simulação numérica do escoamento de um jato com número de Mach 0.9 como ponto de partida para se calcular o termo fonte da equação de Lighthill, que foi simplificado para o modo axissimétrico, linear e sem flutuações de entropia da componente xx do tensor de Lighthill. Por conta de o campo de velocidade ser considerado um sinal aleatório, foi necessária a utilização de uma estatística de dois pontos para se obter a transformada de Fourier do sinal temporal. Por fim, o campo de pressões é calculado ao integrar o sinal temporal e a função de Green da geometria do problema no volume. A função de Green adaptada de Ffowcs-Williams e Hall foi utilizada para se calcular o campo acústico da interação do jato com uma placa semi infinita, considerando o enflechamento do bordo de fuga nos ângulos de 0º, 15º, 30º e 45º. Os resultados foram validados através de comparações com dados experimentais disponíveis na literatura e mostraram que a metodologia resulta em uma estimativa do nível de pressão sonora entre 1 dB e 2 dB abaixo do resultado experimental para baixos números de Strouhal em enflechamentos moderados nas posições perpendiculares à placa.