Analogía aeroacústica

Las analogías acústicas se aplican principalmente en aeroacústica numérica para reducir las fuentes de sonido aeroacústicas a tipos de emisores simples. Por lo tanto, a menudo también se denominan analogías aeroacústicas . ^{[1] [2] [3] [4]}

En general, las analogías aeroacústicas se derivan de las ecuaciones compresibles de Navier-Stokes (NSE). Los NSE comprimibles se reorganizan en varias formas de ecuación de onda acústica no homogénea . Dentro de estas ecuaciones, los términos fuente describen las fuentes acústicas. Consisten en la fluctuación de la presión y la velocidad, así como en términos de tensión y fuerza.

Se introducen aproximaciones para que los términos fuente sean independientes de las variables acústicas . De esta forma, se derivan ecuaciones linealizadas que describen la propagación de las ondas acústicas en un medio de reposo homogéneo. Este último está excitado por los términos de la fuente acústica, que se determinan a partir de las fluctuaciones turbulentas. Dado que la aeroacústica se describe mediante las ecuaciones de la acústica clásica, los métodos se denominan analogías aeroacústicas.

La analogía de Lighthill considera un flujo libre, como por ejemplo con un motor a reacción. Las fluctuaciones no estacionarias de la corriente están representadas por una distribución de fuentes cuadripolo en el mismo volumen.

La analogía de Curle es una solución formal de la analogía de Lighthill, que tiene en cuenta las superficies duras.

La analogía de Ffowcs Williams- Hawkings es válida para fuentes aeroacústicas en movimiento relativo con respecto a una superficie dura, como es el caso de muchas aplicaciones técnicas, por ejemplo, en la industria automotriz o en viajes aéreos. El cálculo involucra términos de cuadrupolo , dipolo y monopolo .

Referencias

1. Lighthill, MJ (1952). "Sobre el sonido generado aerodinámicamente. I. Teoría general". Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas e Ingeniería . 211 (1107): 564–587. Código Bibliográfico : 1952RSPSA.211..564L . doi : 10.1098 / rspa.1952.0060 . S2CID  124316233 .
2. Lighthill, MJ (1954). "Sobre sonido generado aerodinámicamente. II. Turbulencia como fuente de sonido". Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas e Ingeniería . 222 (1148): 1–32. Bibcode : 1954RSPSA.222 .... 1L . doi : 10.1098 / rspa.1954.0049 . S2CID 123268161 . 
3. Williams, JEF ; Hawkings, DL (1969). "Generación de sonido por turbulencia y superficies en movimiento arbitrario". Transacciones filosóficas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas y de la ingeniería . 264 (1151): 321. Código bibliográfico : 1969RSPTA.264..321W . doi : 10.1098 / rsta.1969.0031 . S2CID 19155680 . 
4. Curle, N. (1955). "La influencia de los límites sólidos sobre el sonido aerodinámico". Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas e Ingeniería . 231 (1187): 505–510. Código bibliográfico : 1955RSPSA.231..505C . doi : 10.1098 / rspa.1955.0191 . S2CID 122946419 . 

Otras lecturas

• Blumrich, R .: Berechnungsmethoden für die Aeroakustik von Fahrzeugen . Tagungsband der ATZ / MTZ-Konferenz Akustik 2006, Stuttgart, 17-18.5.2006 ..
• Contribución de la Universidad Técnica de Dresde al modelado de fuentes de sonido de flujo con emisores elementales.
• Contribución de la Universidad Técnica de Dresde a la historia de la aeroacústica.