فناوری‌های کاهش میزان سروصدای هواپیما نمونه با موتور توربوفن

نوع مقاله: مقاله ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد جلوبرنده دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 گروه آموزشی و پژوهشی آیرودینامیک و پیشرانش-مجتمع دانشگاهی هوافضا-دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 دانشجوی کارشناسی ارشد جلوبرنده دانشگا صنعتی مالک اشتر

چکیده

با گسترش روزافزون صنایع حمل و نقل هوایی (%9/5 در سال) و گسترش جوامع شهری، حاشیه فرودگاه­ها و سطح بالای آلایندگی صوتی هواپیماهای جت، لزوم به­کارگیری فناوری­های نوین به منظور کاهش آلایندگی صوتی را امری اجتناب‌ناپذیر می­سازد. صدای نامطلوب برخاسته از هواپیما را می­توان به دو منبع اصلی موتور و بدنه هواپیما مرتبط دانست. در این پژوهش ابتدا تاریخچه کوتاهی از موتور جت ارائه شده و سپس به معرفی منابع مختلف تولید کننده آلایندگی صوتی در هواپیما، شرایط استاندارد اندازه­گیری شدت صوت و در نهایت فناوری­های کاهش‌دهنده آلایندگی صوتی در موتور هواپیما به عنوان یکی از منابع مهم تولید آلایندگی صوتی پرداخته شده است. از جمله فناوری­های بررسی شده در این تحقیق می­توان به افزایش نسبت کنارگذری موتور از 6 به 14 و کاهش dB8 از سر و صدا مؤثر دریافتی از موتور در اثر آن، فناوری استفاده از نازل شورن و کاهش حدود dB5 سر و صدا و تغییر محل فرکانس ماکزیمم سر و صدا اشاره کرد. همچنین استفاده از فناوری آکوستیک لاینر در فرکانس و امپدانس صوتی مشخص به میزان dB4 سر و صدا ایجاد شده را کاهش می­دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Hearing threshold, http://iranvocology.com/hearing-injuries-in-singers (Aaccessed April 9, 2019) (in Persianفارسی).

[2] Rolls Royce, plc, “The jet engine”, John Wiley & Sons, 2015.

[3] Vedantham, Anu, "Aviation and the Global Atmosphere: A Special Report of IPCC Working Groups I and III”, 1999.

[4] Vanker, Signe, Mart Enneveer, and Imre Rammul, "Noise assesment and mitigation schemes for Estonian airports", Aviation, 2009, Vol.13, no.1, pp.17-25.

[5] Huff, Dennis, "Technologies for turbofan noise reduction", In 10th AIAACEAS Aeroacoustics Conference, 2004, Vol.1012.

[6] Sietzen Jr, Frank, "New blueprint for NASA aeronautics", Aerospace America, 2002, Vol.40, no.8, pp.24-28.

[7] Erickson, J. D., “Environmental Acceptability,” Office of Environment and Energy, presented to the Federal Aviation Administration, 2000.

[8] Noise Compatibility Report of Cleveland Airport in 4th quarter of 2017. https://www.clevelandairport.com/about-us/community/noise-compatibility-reports (Accessed  Nov.28, 2019)

[9] Antoine, Nicolas E., and Ilan M. Kroo, "Framework for aircraft conceptual design and environmental performance studies", AIAA journal, 2005, Vol.43, no.10, pp.2100-2109.

[10] Ventres, C. S., M. A. Theobald, and W. D. Mark, "Turbofan noise generation. Volume 1: Analysis", 1982.

[11] Meyer, Harold D., and Edmane Envia, "Aeroacoustic analysis of turbofan noise generation", 1996.

[12] Huff, Dennis L., "Noise reduction technologies for turbofan engines", 2007.

[13] Ferris, Ryan, Jason Appelbaum, and Mehdi R. Khorrami, "Simulations of a full-scale aircraft with installed airframe noise reduction technologies", In 2018 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 2018, p.2974.

[14] Milidonis, Kypros F., Tom Hynes, Martin Doherty, and Howoong Namgoong, "The effect of steady intake distortion on Fan MPT Noise under sideline flight conditions", In 2018 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 2018, p.4188.

[15] Daroukh, Majd, Stéphane Moreau, Nicolas Gourdain, Jean-François Boussuge, and Claude Sensiau, "Tonal Noise Prediction of a Modern Turbofan Engine with Large Upstream and Downstream Distortion", Journal of Turbomachinery, 2019, Vol.141, no.2, p.021010.

[16] Nelson, Emily S., and Dhanireddy Ramalinga Reddy, eds., “Green Aviation: Reduction of Environmental Impact through Aircraft Technology and Alternative Fuels”, CRC Press, 2018.

[17] عظیمی، م. ر،"بررسیمشخصههایصوتیآکوستیکلاینربهمنظورکاهشصدای موتورتوربوفنهواپیمایمسافربری"، 1393، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.

[18] Gorj-Bandpy, M., and M. Azimi, "Passive techniques for fan noise reduction in new turbofan engines", Journal of Engineering Science & Technology Review, 2013, Vol.6, no.1.

[19] Tam, Christopher KW, and Ping Chen, "Turbulent mixing noise from supersonic jets", AIAA journal, 1994, Vol.32, no.9, pp.1774-1780.

[20] Saiyed, Naseem, James Bridges, and Kevin Mikkelsen, "Acoustics and thrust of separate-flow exhaust nozzles with mixing devices for high-bypass-ratio engines", In 6th Aeroacoustics Conference and Exhibit, 2000, p.1961.

[21] Uzun, Ali, and M. Yousuff Hussaini. "Noise generation in the near-nozzle region of a chevron nozzle jet flow." In 13th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (28th AIAA Aeroacoustics Conference), 2007, p.3596.

[22] Engblom, W., Khavaran, A. and Bridges, J., “Numerical prediction of chevron nozzle noise reduction using WIND-MGBK methodology”, In 10th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 2004, p.2979.