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Para medir o fluxo de ar e o som, as equipes de pesquisa do NASA Glenn Research Center usam instrumentação especial, como velocimetria por imagem de partículas, anemometria de fio quente, espectroscopia Raman, microfones em arranjos de fase ou rakes em rotação contínua. A comunidade global de redução de ruído na aviação depende dos dados de experimentos do NASA GRC para validar teorias e softwares de previsão de ruído.
Sistema de Medição de Modos com Rake Rotativo (RRMS)
Ouviu um tom incômodo vindo do seu motor turbofan? Os engenheiros podem prescrever um revestimento acústico avançado ou um sistema de controle ativo de ruído especialmente ajustado para silenciá-lo.
Para acertar, porém, é preciso ter mais informações sobre o conteúdo modal do tom. Esse tipo de dado não pode ser medido com um microfone estacionário, e é por isso que os engenheiros do NASA Glenn foram pioneiros em procedimentos com microfones rotativos na década de 1990.
Os rakes de microfones rotativos têm sido usados por pesquisadores do NASA Glenn em uma grande variedade de testes, desde testes de prova de conceito em baixa velocidade no Advanced Noise Control Fan Rig e no túnel de vento de baixo ruído de 9 por 15 pés até testes em solo de motores turbofan em escala real.
Arranjos de Microfones em Fase
Em um sistema de arranjo de fase, os microfones são dispostos em um arranjo 1D, 2D ou 3D e, quando as medições de som desses microfones são processadas adequadamente, é possível identificar com precisão as fontes de ruído.
O NASA Glenn tem um sistema de microfones Array48 que tem sido amplamente usado para localizar fontes de ruído em escoamentos de jato em modelos em escala, em um modelo de fan de rotor aberto contrarrotativo e até em um motor militar F404 em escala real. Com financiamento da NASA, foi desenvolvido um método que usa microfones embutidos no duto do fan de um motor para determinar a localização das fontes de ruído nas pás em rotação.
Fio Quente, Filme Quente e Velocimetria Laser Doppler
Sabemos que ruídos tonais incômodos podem ser criados por perturbações periódicas, como quando a esteira de uma pá do fan interage com uma palheta do estator a jusante. Sabemos também que o ruído de banda larga é gerado quando um motor de aeronave ingere ar turbulento. Portanto, precisamos ser capazes de registrar medições detalhadas da velocidade do ar que passa por um propulsor experimental, para que possamos identificar as fontes de ruído e trabalhar para mitigá-las. Precisamos usar instrumentação especial, como sondas de fio quente e velocímetros laser Doppler (LDV), para medir a velocidade do ar a montante, a jusante e entre o rotor e o estator de um propulsor experimental. É possível gerar gráficos das medições de velocidade que nos permitem visualizar as perturbações criadas pelo rotor. Os dados de fio quente e LDV são usados rotineiramente para validar cálculos empregados na estimativa do ruído de motores turbofan.
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Fonte original: nasa.gov
