Un estudio experimental de las propiedades aeroacústicas de una hélice en configuración de recolección de energía
Autores: Candeloro, Paolo; Martellini, Edoardo; Nederlof, Robert; Sinnige, Tomas; Pagliaroli, Tiziano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un estudio experimental de las propiedades aeroacústicas de una hélice en configuración de recolección de energía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Hélice
Huella acústica
Aeronaves híbrido-eléctricas
Pruebas experimentales
Fuente de ruido
Recolección de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo del presente manuscrito es investigar la huella acústica de una hélice aislada en diferentes configuraciones de vuelo para la propulsión de una aeronave híbrido-eléctrica. Se realizaron pruebas experimentales en el túnel de baja turbulencia ubicado en la Universidad Tecnológica de Delft con un modelo de hélice motorizada y micrófonos empotrados en el suelo del túnel. Se investigó la hélice en diferentes relaciones de avance para estudiar el impacto del ruido en configuraciones propulsivas y de recolección de energía. Por brevedad, este trabajo solo informa los resultados en las condiciones de máxima eficiencia en ambos regímenes, propulsivo y de recolección de energía, para un ajuste de paso de pala fijo. Al comparar estas dos configuraciones, un análisis en el dominio de la frecuencia revela una modificación significativa en la naturaleza de la fuente de ruido. En la configuración propulsiva, la mayor parte de la energía está relacionada con el componente de ruido tonal, como se esperaba para una hélice aislada; sin embargo, en la configuración de recolección de energía, el componente de ruido de banda ancha aumenta significativamente en comparación con el modo propulsivo. Un análisis más detallado requiere la separación de los dos componentes de ruido y, para este propósito, se ha definido una estrategia de descomposición innovadora basada en la descomposición ortogonal adecuada (POD). Esta técnica novedosa muestra resultados prometedores; tanto en los dominios del tiempo como en los de Fourier, los dos componentes reconstruidos describen perfectamente la señal original y no se introducen retrasos de fase ni otros artificios matemáticos. En este sentido, puede representar una herramienta muy poderosa para identificar fuentes de ruido y, al mismo tiempo, definir una estrategia de control adecuada destinada a la mitigación del ruido.
Descripción
El objetivo del presente manuscrito es investigar la huella acústica de una hélice aislada en diferentes configuraciones de vuelo para la propulsión de una aeronave híbrido-eléctrica. Se realizaron pruebas experimentales en el túnel de baja turbulencia ubicado en la Universidad Tecnológica de Delft con un modelo de hélice motorizada y micrófonos empotrados en el suelo del túnel. Se investigó la hélice en diferentes relaciones de avance para estudiar el impacto del ruido en configuraciones propulsivas y de recolección de energía. Por brevedad, este trabajo solo informa los resultados en las condiciones de máxima eficiencia en ambos regímenes, propulsivo y de recolección de energía, para un ajuste de paso de pala fijo. Al comparar estas dos configuraciones, un análisis en el dominio de la frecuencia revela una modificación significativa en la naturaleza de la fuente de ruido. En la configuración propulsiva, la mayor parte de la energía está relacionada con el componente de ruido tonal, como se esperaba para una hélice aislada; sin embargo, en la configuración de recolección de energía, el componente de ruido de banda ancha aumenta significativamente en comparación con el modo propulsivo. Un análisis más detallado requiere la separación de los dos componentes de ruido y, para este propósito, se ha definido una estrategia de descomposición innovadora basada en la descomposición ortogonal adecuada (POD). Esta técnica novedosa muestra resultados prometedores; tanto en los dominios del tiempo como en los de Fourier, los dos componentes reconstruidos describen perfectamente la señal original y no se introducen retrasos de fase ni otros artificios matemáticos. En este sentido, puede representar una herramienta muy poderosa para identificar fuentes de ruido y, al mismo tiempo, definir una estrategia de control adecuada destinada a la mitigación del ruido.