Identificação de fontes aeroacústicas e fontes em movimento

Autor(es)

Paulo Alexandre Galarce Zavala

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
• Data de defesa: 2012-06-03

Membros da banca

José Roberto de França Arruda; Arcanjo Lenzi; José Maria Campos dos Santos; Vincent Martin; Wim Armand Febronie Bertrand Desmet

• Orientador: José Roberto de França Arruda

Resumo

Identificação de fontes acústicas é uma ferramenta de análise importante para as melhorias mecânicas necessárias para o atendimento de normas de ruído restritivas, em especial em duas áreas: engenharia de aeronaves e engenharia de veículos. Esses dois setores têm de cumprir com as normas de sobre-vôo de aeroportos e ruído de passagem, respectivamente. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método de identificação para problemas de fontes aeroacústicas e fontes em movimento. O método baseado no beamforming inverso generalizado tem a vantagem de localizar fontes distribuídas e multipólos e é usado neste trabalho. A estratégia é a de se realizarem verificações em casos simples, com simulações e avaliações experimentais. No teste aeroacústico inicial, um cilindro sob fluxo subsônico, os eventos dominantes de ruído são analisados, e o centro do dipólo e sua orientação são identificados. No teste seguinte, duas-estruturas sob fluxo subsônico, o método híbrido e o mapeamento híbrido inverso generalizado, ambos propostos neste trabalho, permitem uma comparação direta dos níveis de mapeamento com os resultados de beamforming convencional, e uma atenuação das auto-potências da matriz de espectros cruzados é usada para melhorar a resolução. Na identificação de dipólos, uma grade 3D é usada, e a orientação do dipolo é identificada com um componente em direção à malha de microphones, o que é possível devido à utilização de um re-escalonamento da matriz de transferência. Avaliações de diretividade para as distribuições de dipólo são realizadas e comparadas com microfones de campo-distante. No terceiro caso aeroacústico, o aerofólio NACA-0012 sob fluxo subsônico, identificações de monopólos são comparados com resultados da literatura obtidos com o DAMAS2. Para os estudos de identificação de fonte em movimento, duas medições são realizadas: ruído de passagem de um veículo de passageiros, e ruído de passagem de caminhão. A de-Dopplerização baseada no centro da grade é adotada, e dois artifícios são desenvolvidos: uso de imagem de fonte na função de transferência; e compensação de foco para fonte de radiação não-esférica. A malha de microfones tem um arranjo especial para melhor resolução horizontal em frequências baixas. Mapeamentos com a contribuição no nível de ruído de passagem são utilizados nas verificações efetuadas de 50Hz a 7kHz, utilizando dois alto-falantes com radiação de ruído tonal e com ruído de banda larga. No final, o desempenho global do método beamforming inverso generalizado é discutido, apresentando suas vantagens, e.g. detecção de fonte multipólo, e suas desvantagens, e.g. sensibilidade a fontes estranhas (AU)

• Processo FAPESP: 10/01315-7 - Identificação de fontes sonoras em problemas aeroacústicos
• Beneficiário: Paulo Alexandre Galarce Zavala
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado