Efeitos aeroacústicos do bordo de ataque serrilhado (WLE) no estator SDT de uma bancada \"Rig-Fan\"

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Garcia, Andressa Caroline Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bordo de ataque serrilhado; Noise Reduction; Redução de Ruído; Rig Fan; Rig-Fan; SDT; Serrated leading edge; Wavy Leading Edge
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-07022023-160202/

Nas últimas décadas, o ruído proveniente dos motores de aeronaves foi reduzido consideravelmente devido à tecnologia de by-pass e com isso, o ruído de fan tornou-se predominante. A interação entre a esteira turbulenta de um rotor com as pás da estatora vem sendo identificada como uma das principais fontes de ruído de banda larga, além do ruído tonal. Estudos inspirados no voo silencioso da coruja mostraram que a aplicação de certas propriedades naturais de suas asas como o padrão serrilhado no bordo de ataque (WLE), são técnicas eficazes para redução de ruído aeronáutico. Este trabalho teve por objetivo o estudo explanatório dessas características aplicadas nas pás do estator Source Diagnostic Test (SDT) modelo Low-Noise do túnel aeroacústico Rig-Fan da EESC/USP. A geometria das pás foi definida de acordo com a literatura e impressas para os ensaios experimentais e realização da análise da emissão do ruído. A aquisição dos dados é obtida com a instrumentação acústica da bancada, utilizando 9 microfones posicionados em anéis no duto, para a estatora padrão (Low-Noise) e de novo modelo (WLE). Para o processamento dos dados utiliza-se o método de Welch para obter os espectros em Níveis de Pressão Sonora (SPL). Os testes foram realizados com velocidades do rotor de 800 a 1800 rpm para ambas as estatoras. As medidas acústicas do estator WLE quando comparadas ao do estator Low-Noise tiveram uma redução de 1.5 a 4 dB em baixas e médias frequências, enquanto verificou-se um aumento em altas frequências na ordem de até 1.2 dB. Alterações insignificantes foram encontradas nos níveis de ruído quando a vazão do escoamento no duto foi reduzida (utilização da throttle). Entende-se por este estudo que não existe um serrilhado ideal que reduza o ruído para todos os tipos de condições que forem impostas, porém é mais eficiente em baixas velocidades de rotação, o que poderiam ser usadas para melhorar as condições de pouso ou decolagem de aeronaves.