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Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento e análise de um modelo para previsão do espectro do ruído de jatos, incluindo efeitos de temperatura
Author(s)/Inventor(s): Schor, Fábio José
Advisor: Musafir, Ricardo Eduardo
Abstract: É desenvolvido um modelo para, a partir do espectro de um jato frio, a 90°, obter-se o espectro correspondente a um jato aquecido ou frio, a qualquer angulo. O modelo utiliza a analogia de Lilley – que considera a propagação linear em um escoamento paralelo e trata os termos não lineares como fontes –, que inclui explicitamente os efeitos da interação da fonte com o escoamento, e emprega soluções analíticas existentes na literatura para o caso de escoamento uniforme nos limites de alta e baixa frequências. A solução proposta é obtida a partir de uma representação geral para a solução da equação de Lilley, que explicita os gradientes de velocidade e de temperatura, e da utilização combinada das soluções assintóticas. O modelo depende da temperatura, diâmetro do jato, do número de Mach e da frequência. Mostra-se que além dos termos correspondentes ao jato frio, o jato quente envolve novos componentes com eficiência dipolar e quadripolar, que são discutidos. A comparação dos resultados previstos pelo modelo com dados experimentais mostra que o modelo funcionou razoavelmente bem para ângulos fora do cone de silêncio. O modelo permitiu evidenciar a importância dos dipolos para números de Mach pequenos nas baixas frequências e a redução do ruído nas altas frequências devido aos efeitos da temperatura para alguns casos.
Abstract: A model is developed to obtain, from the spectrum of a cold jet at 90°, the corresponding spectrum for a heated or cold jet at any angle. The model uses the Lilley analogy – which considers a linearized wave equation for a parallel flow and regards the nonlinear terms as sources –, which includes explicitly flow-source interaction effects, and employs analytical solutions available in the literature for the case of uniform flow in the limits of high and low frequencies. The proposed solution is obtained from a general representation for the solution of the Lilley equation, which shows explicitly the velocity and temperature gradients, and the combined use of the asymptotic solutions. The model depends on the temperature, jet diameter, Mach number and frequency. It is shown that in addition to the terms corresponding to the cold jet, the hot jet involves new components with dipole and quadripolar efficiency, which are discussed. The comparison of the results predicted by the model with experimental data showed that the model performed reasonably well for angles outside the cone of silence. It also evidenced the importance of dipoles for small Mach numbers at low frequencies and the
Keywords: Ruído de jato
Aeroacústica
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Sep-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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