Liner optimization for boundary layer ingestion-fan noise reduction

Liner optimization for boundary layer ingestion-fan noise reduction. In questo lavoro di tesi sono stati svolti numerosi calcoli per l'ottimizzazione di un liner. Nella sua forma più semplice un liner è composto da due piastre, una piastra forata a contatto con l'ambiente esterno e una rigida nella parte opposta. Tra queste due vi sono delle celle a nido d'ape generalmente di forma esagonale. I parametri principali che possono essere sottoposti ad analisi sono la profondità delle celle, il diametro dei fori, lo spessore della piastra e la porosità. Questo strumento viene utilizzato nel settore aeronautico all'interno dei motori e principalmente nella parte posteriore o anteriore in base alla fonte del rumore sulla quale si vuole agire. Durante questo studio sono stati investigate le principali proprietà che caratterizzano un liner ed in particolare sono state ottimizzate l'altezza e il diametro dei fori. Sono stati inoltre eseguiti calcoli sulle restanti proprietà geometriche, come spessore della piastra e numero di fori per unità di superficie, senza però trovare miglioramenti o peggioramenti nelle sue prestazioni. Il software utilizzato è stato Actran, uno strumento di calcolo che, in base all'analisi che si sta eseguendo, risolve diversi tipi di equazioni riuscendo a propagare il campo all'interno del dominio. Inizialmente due tipologie di analisi sono state eseguite, Direct Frequency Response (DFR) e Discontinuous Galerkin Method (DGM). Una volta trovato il metodo che sembrava dare la migliore soluzione nel minor tempo, è stato avviato il processo di ottimizzazione del liner. Le prime analisi sono state svolte su una singola freqeunza, quella più bassa ma che aveva una ampiezza maggiore e il ciclo di ottimizzazione si è dimostrato essere valido portando ad una riduzione del rumore. Di seguito lo scopo del nostro studio è stato quello di trovare una configurazione di liner che riuscisse a ridurre il rumore per diverse frequenze. Lo scopo dell'ottimizzazione è quello di andare a ridurre una determinata grandezza che caratterizza il rumore che viene percepito. In questo caso le caratteristiche di nostro interesse sono state l'Overall Sound Pressure Level e l'Average Sound Pressure Level. Il calcolo di queste due grandezze è stato effettuato basandosi sulle pressioni che sono state calcolate su dei microfoni posti nel campo lontano e posti ad un'inclinazione tale per cui vanno a simulare un ascoltatore a terra.