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Sviluppo di un codice di aeroacustica basato sulla formulazione di Ffwocs Williams-Hawkings nella forma di Farassat

Informazioni tesi

  Autore: Barbara Savini
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2001-02
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: carlo L. Bottasso
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 125

Scopo del lavoro è sviluppare un codice di acustica in grado di calcolare il rumore prodotto da velivoli ad ala fissa e rotante in manovra da interfacciare con un codice di aerodinamica. Scelta la formulazione integrale più adatta, si procede con una validazione del codice tramite casi test analitici che utilizzano sorgenti e doppiette puntiformi partendo da un problema di potenziale fino al problema aeroacustico completo. Infine viene presentato un calcolo su un rotore che consenta di confrontare la soluzione con quella fornita da un codice industriale già validato.

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Introduzione _________________ MATLAB è un trademark di The MathWorks, Inc. IV INTRODUZIONE Il rumore aerodinamico è noto agli uomini da secoli ma, fino alla seconda guerra mondiale, sono stati portati avanti pochi studi sui meccanismi che governano questi fenomeni. Da allora il crescente uso di aerei e elicotteri ha attirato l'attenzione sul rumore da essi generato. Dal 1971 la Federal Aviation Agency (FAA) ha iniziato a introdurre diverse norme riguardanti il rumore (Federal Aviation Regulations, FAR, parte 36). Queste norme sono state riviste ripetutamente e hanno portato a una migliore comprensione del problema. Molti aeroporti hanno imposto ulteriori restrizioni riguardanti i livelli di rumore consentiti, così, nella maggior parte dei voli, vengono usati sentieri di discesa e di salita che tendono a minimizzare il rumore. Il rumore sta ora diventando un importante parametro subito in fase di progetto, piuttosto che un problema da correggere durante la fase di produzione, dal momento che, per osservare le normative, i produttori di aerei devono avere buone stime dei livelli di rumore dei velivoli proposti. Il trasporto civile ad alta velocità (HSCT), i tilt-rotor, gli aerei a decollo verticale, i velivoli avanzati attualmente in fase di sviluppo, si scontrano con i maggiori problemi per quanto riguarda la riduzione del rumore. C'è quindi bisogno di un intensivo studio sul rumore prodotto da velivoli. Per un aereo o un elicottero, il rumore di tipo aerodinamico è molto importante. Ci sono diversi tipi di rumore aerodinamico, compreso il rumore prodotto dalle turbine, il rumore impulsivo dovuto al flusso instazionario attorno ad ali e rotori, il rumore dovuto alla turbolenza e alla separazione dello strato limite etc. Un’accurata previsione del rumore è essenziale per controllarli o modificarli in modo da soddisfare i livelli richiesti. Sono stati portati avanti studi sia numerici che sperimentali per capirne la fenomenologia. Possono essere fatte sia prove in volo che in galleria del vento, ma in entrambi i casi sono state incontrate delle difficoltà, come ad esempio alti costi e variabilità delle condizioni atmosferiche o problemi di riflessione in galleria del vento. Grazie a una sempre maggiore potenza di calcolo le simulazioni numeriche sono sempre più interessanti per i bassi costi e l’efficienza. Questa ricerca ha portato allo sviluppo di un

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Parole chiave

aeroacustica
farassat
ffwocs williams-hawkings
kirchhoff
rumore

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