Simulação numérica do efeito de uma série de expansões-compressões bruscas na propagação de ondas de choque normais em canais bidimensionais

Abstract

O trabalho apresentado propõe realizar a simulação da propagação de ondas de choque através de um canal bidimensional que possui uma série expansões-compressões. A simulação foi realizada por meio do código Virtual Aeroacoustic Tunnel (VAT), desenvolvido pelo Laboratório de aeroacústica computacional da universidade de Brasília. As simulações são realizadas utilizando as equações de Euler para fluidos compressíveis. Foram realizadas simulações para casos diferentes: um caso em quem uma geometria móvel se movimenta segundo uma função senoidal, posteriormente, simulado a mesma geometria, porém com uma pequena folga entre a geometria móvel e a geometria estática, e finalmente, por meio de uma imposição de uma condição de contorno de pressão variando segundo uma função senoidal, em volumes de controle definidos. A única que se mostrou eficiente para representar o fenômeno físico desejado foi por meio da imposição da condição de contorno. Inicialmente foi investigado o efeito de uma cavidade, em seguida mudou-se a geometria da cavidade e , por fim, optou-se por aumentar o número de cavidades para 10, 80 e 240, até o canal ser totalmente preenchido por cavidades, a fim de realizar um tratamento acústico na parede. Nos casos com 1, 10 e 80 cavidades foram feitas apenas analises qualitativas. Nas últimas 3 simulações com 240 cavidades foram realizadas análises qualitativas e quantitativas dos níveis de ruído para verificar se há atenuação das ondas de choque por meio do tratamento acústico.