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Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)

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Title: Estudo experimental da hidroacústica de bordos de fuga flexíveis
Authors: Morais, Paulo Jorge Duda de
metadata.dc.contributor.advisor: Cavalieri, AndÍé Yaldstaro Gomes
Keywords: Ruído de aeronaves
Acústica submarina
Ruído aerodinâmico
DGPM knowledge areas: Aeronáutica
Issue Date: 2018
Publisher: Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA)
Description: Este trabalho tem por objetivo principal analisar experimentalmente a influência dos efeitos da flexibilidade nas emissões sonoras de extensões de bordo de fuga em estruturas aeronáuticas. Para isso foi utilizado um aparato experimental instalado em túnel de cavitação, cujo fluido de trabalho é a água. Foi estudado o escoamento em torno de um perfil NACA 0012 rígido com extensões de bordo de fuga intercambiávels. Como extensões foram usadas duas placas planas metálicas com diferentes espessuras, e, portanto, diferentes valores de rigidez a flexão. O intuito de tais ensaios é a obtenção de altos números de Reynolds, baixos números de Mach e altos fatores de carregamento fluido-estrutura (associados à razão entre densidade do fluido e do sólido). Com isto é possível acentuar as interações fluido-estruturais e captar estes efeitos através de hidrofone instalado em câmara acústica na seção de testes, comparando as medidas das extensões mais rígida e mais flexível. Esta análise permite realizar comparações dos resultados experimentais com a teoria de analogia acústica. O aumento da flexibilidade do bordo de fuga, segundo esta teoria, reduz as emissões aeroacústicas e hidroacústicas. No entanto, os resultados experimentais obtidos mostram o efeito contrário: o bordo de fuga mais flexível levou a uma maior radiação sonora. Os resultados sugerem que há variação significativa da turbulência por efeito das vibrações do bordo de fuga; um possível aumento da energia cinética turbulenta devido à vibração da superfície poderia explicar os resultados obtidos.
Abstract: This work has as main objective to analyse experimentally the influence of the effects of the flexibility in the sound emissions of extensions of trailing edge in aeronautical structures. For this, an experimental apparatus installed in a cavitation tunnel was used, whose working fluid is water. Flow was studied around a rigid NACA 0012 profile with interchangeable trailing edge extensions. As extensions two flat metal plates with different thicknesses were used, and therefore, different values of flexural stiffness. The purpose of such tests is to obtain high Reynolds numbers, low Mach numbers and high fluid-structure loading factors (associated to the ratio of fluid to solid den- sity). With it is possible to accentuate the fluid-structural interactions and to capture these effects through hydrophone installed in acoustic chamber in the section of tests. This analysis allows to make comparisons of the experimental results with the theory of acoustic analogy. Increasing the flexibility of the trailing edge, according to this theory, reduces aeroacoustic and hydroacoustic emissions. However, the experimental results obtained show the opposite effect: the more flexible trailing edge led to a greater sound radiation. The results suggest that there is significant variation of the turbulence due to the effect of the trailing edge vibrations; a possible increase in turbulent kinetic energy due to surface vibration could explain the results obtained.
Access: Open access
URI: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845770
Type: Bachelor thesis
Appears in Collections:Aeronáutica: Coleção de Trabalhos de Conclusão de Curso

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