En aeroacústica , el ruido de los chorros es el campo que se centra en la generación de ruido provocada por los chorros de alta velocidad y los remolinos turbulentos generados por el flujo cortante. Dicho ruido se conoce como ruido de banda ancha y se extiende mucho más allá del rango de audición humana (100 kHz y más). El ruido de los aviones también es responsable de algunos de los sonidos más fuertes jamás producidos por la humanidad.
Fuentes de ruido de chorro
Las fuentes primarias de ruido de chorro para un chorro de aire de alta velocidad (es decir, cuando la velocidad de escape supera los 100 m / s; 360 km / h; 225 mph) son el "ruido de mezcla del chorro" y, para el flujo supersónico , el ruido asociado a los golpes. Las fuentes acústicas dentro de la "tubería de chorro" también contribuyen al ruido, principalmente a velocidades más bajas, que incluyen ruido de combustión y sonidos producidos por interacciones de una corriente turbulenta con ventiladores, compresores y sistemas de turbinas. [1]
El sonido de la mezcla de chorro se crea mediante la mezcla turbulenta de un chorro con el fluido ambiental, en la mayoría de los casos, aire. La mezcla se produce inicialmente en una capa de cizallamiento anular, que crece con la longitud de la boquilla. La región de mezcla generalmente llena todo el chorro a cuatro o cinco diámetros desde la boquilla. Los componentes de alta frecuencia del sonido se colocan principalmente cerca de la boquilla, donde las dimensiones de los remolinos de turbulencia son pequeñas. Más abajo del chorro, donde el tamaño del remolino es similar al diámetro del chorro, es donde comienza la frecuencia más baja.
En los chorros supersónicos, o ahogados, hay células a través de las cuales el flujo se expande y contrae continuamente. Varias de estas "celdas de choque" se pueden ver extendiéndose hasta diez diámetros de chorro desde la boquilla y son responsables de dos componentes adicionales de ruido de chorro, tonos chirridos y ruidos asociados a golpes de banda ancha. El chirrido se produce mediante un mecanismo de retroalimentación en el que una perturbación que se convence en la capa de cizallamiento genera sonido a medida que atraviesa el sistema permanente de ondas de choque en el chorro. [2] Aunque el chirrido es un efecto secundario del vuelo del avión, puede ser suprimido por un diseño apropiado para una boquilla.
El ruido de los aviones también se denomina a veces ruido de chorro cuando emana de un avión a reacción , independientemente del mecanismo de producción de ruido.
Ver también
Referencias
Trabajos citados
- Howe, MS (1998). Acústica de interacciones fluido-estructura . Cambridge: Cambridge University Press. pp. 149 -156. ISBN 978-0-521-63320-8.
- Aviación y Medio Ambiente: Ruido, Audiencia ante el Subcomité de Aviación del Comité de Transporte e Infraestructura . Pensilvania, EE. UU .: Oficina de impresión del gobierno de EE. UU. 2007. págs. 149-153.
- Khavaran, Abbas. (2012). Investigación acústica del ruido de mezcla de chorro en boquillas de flujo doble. Cleveland, OH: Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio , Centro de Investigación Glenn .