Měření akustického pole vrtule

Abstract

Diplomová práca sa zaoberá štúdiom aeroakustických javov, konkrétne vznikom aerodynamického hluku konvenčných leteckých vrtúľ, vhodných predovšetkým pre rádiovo riadené modely lietadiel a tiež bezpilotné lietadlá. Hlavným cieľom je validovať teoretické postupy odhadu hluku s praktickými meraniami najdôležitejších akustických veličín staticky operujúcich vrtúľ niekoľkých rozmerov. V úvodnej časti diplomovej práce sú spomenuté základné vzťahy lineárnej akustiky, o ktoré sa opierajú výpočtové modely. Ďalšia časť je zameraná na popis známych analytických, numerických a experimentálnych metód pri odhadovaní hluku vrtúľ. V rámci výpočtovej časti je s použitím Gutinovej metódy vykonaný odhad smerovej charakteristiky konkrétnych vrtúľ. K overeniu presnosti Gutinovej metódy bol postavený merací stand s ramenom, ktoré umožňuje horizontálny pohyb zvukového analyzátoru okolo rotujúcej vrtule, a tak spojité analyzovanie hluku. V poslednej časti sú zhodnotené odhadované a zmerané akustické veličiny a vyvodené možné postupy pri znižovaní hluku generovaného vrtuľami

The thesis is focused on study of aeroacoustic phenomena, that is, generation of aerodynamically generated noise of conventional aircraft propellers suitable for radio controlled aircraft models and unmanned aerial vehicles. The main goal is to validate theoretical noise estimation procedures with practical measurements of the most important acoustical properties statically operating propellers of several diameters. In the first chapter, there are mentioned basic equations of linear acoustics that are fundamental for all known noise prediction methods. Next chapter is devoted to sum up generally used analytical, numerical and experimental prediction methods. Within the part of the thesis dedicated for calculations, there is used Gutin's theoretical method for estimation of directional characteristics of each propeller. To validate the method proposed by Gutin, a propeller stand with horizontally rotating holder for sound analyser was designed, which can move around the rotating propeller and thus it can continuously analyse the measured noise. The last section evaluates theoretically estimated and measured values. In addition to this, some of the possible steps towards reduction of noise generated by propeller are proposed.