Resumo

O presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma bancada experimental para ensaios de ruído de jato que foi utilizada para a análise de efeitos de instalação de escoamentos de bocais com e sem chevrons. Após uma etapa de verificação dos dados fluidodinâmicos e de ruído da bancada, foram conduzidas investigações para estudar os mecanismos físicos que afetam o ruído de jatos posicionados próximos a uma placa plana representando o efeito de instalação devido à asa. Em particular, a análise é feita a partir de configurações de instalação representando a montagem do motor sobre a asa, para as quais se investigou a influência dos chevrons sobre o ruído de interação jato-superfície e sobre o efeito de barreira sonora. Os resultados revelaram que, para leve integração entre a superfície e o bocal, os chevrons, acusticamente benéficos na condição de jato isolado, interferem na difração e espalhamento sonoro promovidos pela superfície sobre as fontes sonoras do escoamento, em geral reduzindo o ruído também na condição de jato instalado. Entretanto, em configurações de forte integração entre a superfície e o bocal, os benefícios acústicos obtidos com chevrons foram significativamente reduzidos. Esta observação está relacionada à maior abertura do jato promovida pelo bocal serrilhado e assim maior área da superfície coberta pelo jato, o que intensifica o ruído de interação jato-superfície, de modo que, no caso crítico, o bocal com chevrons emitiu maior ruído que o bocal sem chevrons. Adicionalmente, medições do campo do escoamento foram realizadas com anemômetro de fio-quente para as configurações de instalação que causaram maior modificação no espectro de ruído em relação ao caso isolado, fornecendo informações a respeito dos principais mecanismos responsáveis pelas alterações observadas no campo acústico distante. Finalmente, procedeu-se um estudo paramétrico relacionando o nível de pressão sonora global de cada configuração com as características do escoamento e posição da placa, buscando subsídios para a proposição de configurações de instalação mais silenciosas.

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