A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Greco, Gil Felix
Orientador(a): Silva, Andrey Ricardo da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/205670
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.
id UFSC_eee33f7a538f49a4914825edf80357dc
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/205670
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaGreco, Gil FelixSilva, Andrey Ricardo da2020-03-31T13:56:47Z2020-03-31T13:56:47Z2018360593https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/205670Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.Quando o motor é montado em uma aeronave, fontes adicionais de ruído são geradas devido à interação do jato de exaustão com os dispositivos hipersustentadores da aeronave, i.e. asa e flaps. O chamado efeito de instalação é observado como (1) um aumento do ruído em baixas frequências devido ao espalhamento acústico do campo próximo do jato e (2) redirecionamento do campo acústico em médias e altas frequências devido a efeitos de reflexão sonora. Neste trabalho, propõe-se o uso de um modelo computacional para investigar o ruído de instalação. Para tanto, é considerada a interação entre um jato subsônico e uma placa plana. As simulações foram realizadas em um solver comercial de simulação de largas escalas baseado no Método de Lattice-Boltzmann (LBM). A predição do ruído em campo distante é obtida por meio do método de Ffowcs Williams & Hawkings (FWH). Inicialmente, uma análise de validação foi conduzida em um modelo computacional de um jato isolado, a fim de avaliar a influência da resolução da malha sobre os resultados fluidodinâmicos e acústicos. Os resultados acústicos em campo distante foram validados através de medições realizadas na bancada experimental de jatos, localizada no Laboratório de Vibrações e Acústica (LVA), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Brasil. Posteriormente, o modelo numérico foi empregado para investigar alguns aspectos fundamentais relacionados ao efeito da instalação, tais como: (1) a influência da placa sobre o campo aerodinâmico do jato; (2) caracterização do campo de pressão incidente sobre a placa; (3) o efeito de instalação sobre o ruído em campo distante; e (4) contribuição da placa para o ruído em campo distante.Abstract : When an engine is mounted on an aircraft, additional noise sources are generated due to the close integration of the jet exhaust nozzle and the aircraft high-lift devices (HLD), i.e. wing and flaps. The so-called installation effects are observed as (1) a low-frequency augmentation on the far-field noise due to the scattering of the jet near-field by the HLD and (2) as shielding effects at mid- and high-frequencies due to the reflection of the sound waves at the HLD. In this work, the use of a computational model is proposed to investigate some fundamental aspects of the installation noise by considering the interaction between a subsonic jet and a flat plate. The simulations are conducted using a commercial Large-Eddy flow solver based on the Lattice-Boltzmann Method (LBM). The far-field acoustic prediction is obtained using the Ffowcs Williams & Hawkings (FWH) integral formulation. Initially, a validation analysis of the computational model of an isolated jet is conducted to assess the influence of the grid resolution on the flow and acoustic predictions. The far-field acoustic results are validated by experiments conducted in the jet rig located at the Laboratory of Vibrations & Acoustics (LVA) of the Federal University of Santa Catarina (UFSC), Brazil. Thereafter, the numerical model is employed to investigate some aspects concerning the installation effect, such as: (1) the influence of the plate on the jet flow; (2) characterization of the pressure field incident upon the plate; (3) the installation effect on the acoustic far-field and (4) the contribution of the plate to the far-field noise.170 p.| il., gráfs., tabs.porEngenharia mecânicaAeroacústicaAviões a jatoLattice Boltzmann, Método deA computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based methodinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALPEMC1931-D.pdfPEMC1931-D.pdfapplication/pdf17135057https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/205670/1/PEMC1931-D.pdfa952a80e22005503f643608cc60d1c58MD51123456789/2056702022-09-29 14:43:44.228oai:repositorio.ufsc.br:123456789/205670Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732022-09-29T17:43:44Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
title A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
spellingShingle A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
Greco, Gil Felix
Engenharia mecânica
Aeroacústica
Aviões a jato
Lattice Boltzmann, Método de
title_short A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
title_full A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
title_fullStr A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
title_full_unstemmed A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
title_sort A computational investigation of jet-plate interaction noise using a Lattice-Boltzmann based method
author Greco, Gil Felix
author_facet Greco, Gil Felix
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Greco, Gil Felix
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Andrey Ricardo da
contributor_str_mv Silva, Andrey Ricardo da
dc.subject.classification.none.fl_str_mv Engenharia mecânica
Aeroacústica
Aviões a jato
Lattice Boltzmann, Método de
topic Engenharia mecânica
Aeroacústica
Aviões a jato
Lattice Boltzmann, Método de
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-03-31T13:56:47Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-03-31T13:56:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/205670
dc.identifier.other.none.fl_str_mv 360593
identifier_str_mv 360593
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/205670
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 170 p.| il., gráfs., tabs.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/205670/1/PEMC1931-D.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv a952a80e22005503f643608cc60d1c58
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv sandra.sobrera@ufsc.br
_version_ 1851758861333037056

Registros relacionados