Aeroacústica computacional
A Aeroacústica Computacional é uma área de estudo que se dedica à simulação direta de campos acústicos gerados pela interação entre escoamentos aerodinâmicos e o ruído resultante. O termo "direta" significa que os cálculos computacionais são realizados exclusivamente com base em princípios físicos fundamentais, sem a incorporação de dados experimentais ou suposições heurísticas. Graças ao rápido avanço da capacidade computacional e ao aprimoramento das formulações matemáticas aeroacústicas, esta área tem experimentado progressos notáveis na última década.
Pontos-chave
- Simula campos acústicos gerados por escoamentos aerodinâmicos e ruído.
- Utiliza apenas fundamentos físicos básicos, sem dados experimentais ou heurísticos.
- Beneficiada pelo avanço da capacidade computacional e formulações matemáticas.
- Experimentou avanços espetaculares na última década.
- É uma simulação direta de interações complexas entre escoamento e som.
Diversos métodos são empregados na aeroacústica computacional para simular os fenômenos de escoamento e geração de ruído, cada um com suas particularidades e aplicações específicas.
Simulação Numérica Direta (DNS)
A Simulação Numérica Direta (DNS) é uma técnica que resolve as equações de Navier-Stokes compressíveis para simular simultaneamente o escoamento aerodinâmico e o campo acústico. Este método exige o uso de técnicas numéricas de alta ordem devido às significativas diferenças de escala entre os fenômenos do escoamento aerodinâmico e do campo acústico, garantindo a precisão necessária para capturar ambos os aspectos.
Aproximação Híbrida
A Aproximação Híbrida permite a combinação de dois métodos distintos para resolver um problema aeroacústico. O primeiro método foca na resolução dos parâmetros do escoamento, e os resultados obtidos são então utilizados por um segundo código, dedicado à solução dos campos acústicos. Para a etapa de escoamento, podem ser empregadas tanto técnicas para problemas estacionários (como RANS, SNGR - Stochastic Noise Generation and Radiation) quanto para problemas não estacionários (como DNS, LES, DES, URANS). Já a propagação acústica pode ser calculada por diversos métodos específicos.
