Koaxiális propfan zajforrásainak vizsgálata a kerületi sebesség függvényében
Napjainkban a repülőgépipar egyik fontos kihívása a repülés által okozott környezeti terhelés csökkentése. A koaxiális propfan kedvező fogyasztásával és jó hatásfokával egy kecsegtető alternatívát kínál a széles körben elterjedt hajtóművekre, viszont magas zajkibocsátása gátat szab alkalmazásának. Az akusztikai vizsgálatok során elért eredmények utat nyithatnak hatékony zajcsökkentési stratégiák kidolgozása előtt, ami nem csak a koaxiális propfanhoz hasonló technológiák elterjedését hozhatja magával, hanem a jelenleg alkalmazott hajtóművek esetében is csökkentheti a kibocsátást.
Az akusztikai analógiák széles körben elterjedtek különböző zajforrások modellezésére. Ezek közül a legismertebb Lighthill analógiája [1,2], ami három fő forrástípust tartalmaz: monopólus, dipólus és kvadrupólus. Mindhárom típus esetén a hangteljesítmény és a jellemző sebesség között jól definiált kapcsolat van.
Munkámban e kapcsolatot tanulmányozom mikrofontömbbel végzett mérésekkel. Elsőként egy jól ismert zajforrást vizsgálok egy általam elvégzett mérésen keresztül, majd a megszerzett tapasztalatok segítségével feldolgozom és tanulmányozom a NASA Glenn Research Center 9×15 ft Low-Speed Wind Tunnel szélcsatornában, F31/A31 historic baseline típusú propfanon végzett mérési eredményeket [3].
A dolgozat bemutatja az olvasó számára a Lighthill analógiában megjelenő forrástagokat, megvizsgálja a mikrofontömbös mérési módszer alkalmazhatóságát és pontosságát ezek vizsgálatakor, és az analógián keresztül összeköti egy koaxiális propfan zajkibocsátását a kerületi sebességével. Ez amellett, hogy segíthet megismerni az egyes zajforrások mögött álló zajkeltési mechanizmusokat, hasonló hajtőművek méretezésénél is egy jól használható becslést adhat egyes paraméterek változtatásának hatására.
Irodalom:
1. Lighthill, M. J., 1952, “On sound generated aerodynamically I. General theory”, Proc. R. Soc. Lond., A 211:564–587, https://doi.org/10.1098/rspa.1952.0060
2. Lighthill, M. J., 1954, “On sound generated aerodynamically II. Turbulence as a source of sound”, Proc. R. Soc. Lond., A 222:1–32, https://doi.org/10.1098/rspa.1954.0049
3. Van Zante, D. E., 2013, “The NASA Environmentally Responsible Aviation Project”, 51st AIAA Aerospace Sciences Meeting, https://doi.org/10.2514/6.2013-415
szerző
-
Romasz Ádám
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Horváth Csaba
adjunktus, Áramlástan Tanszék -
Tokaji Kristóf
doktorandusz, Áramlástan Tanszék -
Kocsis Bálint
PhD hallgató, Áramlástan Tanszék
