Simulação numérica do efeito de condições críticas no ruído de interação rotor-estator em cascatas

Abstract

O presente trabalho consiste na simulação numérica de um escoamento compressível e invíscido através de duas cascatas rotor-estator bidimensionais. O principal objetivo é identificar variações no ruído de interação rotor-estator ao alterar o número de Mach e analisar a influência das condições críticas em cada situação. Utilizou-se do método de fronteira imersa com geometria móvel para simular o ruído em questão. As equações de Euler são numericamente resolvidas ao utilizar uma discretização de volume finito onde os fluxos são calculados com um método de interpolação de quarta ordem de precisão, enquanto o processo de marcha temporal é alcançado através de Runge-Kutta de terceira ordem. O código VAT (Virtual Aeroacustic Tunnel) é estabilizado por meio da imposição de uma dissipação artificial. Os resultados numéricos evidenciaram uma intensa diminuição de ruído para 𝑀 = 0, 76 com a quase anulação do primeiro harmônico e a deveras intensa relação desse harmônico com o valor OASPL do escoamento. Além disso, as soluções trouxeram uma possível ligação das condições críticas com o ruído, uma vez que para o caso de menor OASPL apresenta-se um cenário com duas ondas de choque e três diferentes modos de interação a montante.