Estudo dos efeitos de reflexão e difração de ondas acústicas utilizando formulações integrais de contorno

Resumo

As regulamentações de emissão de ruído gerado por aeronaves têm se tornado mais rigorosas à medida que o tráfego aéreo tem aumentado. Nas últimas três décadas, uma redução significativa do ruído gerado por jatos foi obtida devido aos esforços realizados para se projetar motores mais eficientes e silenciosos. Desde então, a interação entre escoamentos não-estacionários e a estrutura das aeronaves se tornou uma fonte de ruído significativa, especialmente em condições de aterrissagem. Nesse contexto, o estudo dos mecanismos físicos de reflexão e difração acústica que ocorrem na presença de escoamentos sobre configurações aerodinâmicas é fundamental para o entendimento dos efeitos de propagação de ruído gerado pela interação entre escoamento e estrutura. O presente projeto de pesquisa aborda o estudo dos efeitos de reflexão e difração de ondas acústicas utilizando formulações integrais de contorno. Uma ferramenta numérica que resolve o Método de Elementos de Contorno, BEM, do inglês Boundary Element Method, será desenvolvida para se investigar os problemas de interesse. A ferramenta resolverá a equação de Helmholtz incluindo a capacidade de tratar fontes aeroacústicas não-lineares do tipo quadrupolo. Essas fontes serão obtidas de simulações de escoamentos aerodinâmicos utilizando uma ferramenta de dinâmica dos fluidos computacional disponível no presente grupo de pesquisa. As fontes do tipo quadrupolo serão utilizadas para calcular o campo acústico incidente sobre geometrias sólidas presentes na simulação do escoamento. Uma investigação sobre os efeitos de reflexão e difração acústicas será apresentada para se investigar as fontes do tipo dipolo que se formam sobre as geometrias sólidas presentes no escoamento. Além disso, a ferramenta será utilizada para se verificar soluções de reflexão e difração sobre geometrias complexas obtidas através de métodos de diferenças finitas.