Instrumentação – NASA

Para medir o fluxo de ar e o som, as equipes de pesquisa do Centro de Pesquisa Glenn da NASA usam instrumentação especial, como velocimetria de imagem de partículas, anemometria de fio quente, espectroscopia Raman, microfones em phased arrays ou ancinhos em rotação contínua. A comunidade global de redução de ruído da aviação depende de dados de experimentos GRC da NASA para validar a teoria e o software de previsão de ruído.

Ouve um tom irritante do seu motor turbofan? Os engenheiros podem prescrever um revestimento avançado ou um sistema de controle de ruído ativo especialmente ajustado para acalmá-lo.

Para acertar, porém, são necessárias mais informações sobre o conteúdo modal do tom. Este tipo de dados não pode ser medido com um microfone estacionário, razão pela qual os engenheiros da NASA Glenn foram pioneiros em procedimentos usando microfones rotativos na década de 1990.

Ancinhos de microfone giratórios foram usados ​​​​por pesquisadores da NASA Glenn em uma ampla variedade de testes, desde testes de prova de conceito de baixa velocidade no equipamento de ventilador de controle avançado de ruído e túnel de vento de baixo ruído de 9 por 15 pés até testes de solo de motores turbofan em grande escala.

Em um sistema Phased Array, os microfones são colocados em um arranjo 1D, 2D ou 3D e quando as medições de som desses microfones são processadas adequadamente, as fontes de ruído podem ser identificadas.

NASA Glenn tem um sistema de microfone Array48 que tem sido amplamente usado para localizar fontes de ruído em fluxos de jato em escala, um modelo de ventilador de rotor aberto em contra-rotação e até mesmo um motor militar F404 em escala real. Através do financiamento da NASA, foi desenvolvido um método para usar microfones embutidos no duto do ventilador de um motor para determinar a localização de fontes de ruído nas pás rotativas.

Sabemos que ruídos irritantes podem ser criados por distúrbios periódicos, como quando a esteira de uma pá de ventilador interage com uma palheta do estator a jusante. Sabemos também que o ruído de banda larga é gerado quando o motor de uma aeronave ingere ar turbulento. Portanto, devemos ser capazes de registrar medições detalhadas da velocidade do ar que passa por um propulsor experimental para que possamos identificar fontes de ruído e trabalhar para mitigá-las. Devemos 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. Podem ser feitos gráficos das medições de velocidade que nos permitem visualizar as perturbações que o rotor criou. Os dados Hotwire e LDV são usados ​​rotineiramente para validar cálculos usados ​​para estimar o ruído de motores turbofan.

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