Simulación aeroacústica
Simulación de dinámica de fluidos computacional para aeroacústica y ruido
¿Por qué emplear la simulación aeroacústica?
El rugido de un avión, el ruido del viento en el interior de un coche, el zumbido de un ventilador o el de una turbina eólica son ruidos a menudo molestos causados por el flujo de aire alrededor de las estructuras. Las exigencias de los clientes y la normativa legal obligan a un control minucioso y a minimizar el ruido.
Los desafíos del sector resueltos por la simulación aeroacústica
En el sector automotriz, el ruido es una de las principales quejas de conductores y pasajeros. Se dedica un esfuerzo considerable a minimizar el ruido de todas las fuentes, incluyendo el parabrisas, la parte inferior del vehículo y el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). En el sector aeroespacial, los límites de ruido urbano impuestos alrededor de los aeropuertos significan que incluso una reducción de unos pocos decibelios puede ofrecer una ventaja competitiva clave. Del mismo modo, el ruido producido por las turbinas eólicas es clave para la aceptación de las autoridades municipales y el permiso de planificación.
La simulación de fluidos permite modelizar el flujo de aire alrededor de las estructuras y el ruido producido. Los usuarios pueden examinar el espectro completo del ruido o escuchar una réplica del sonido real, e identificar la contribución de las distintas partes de la estructura. Los posibles problemas de ruido pueden detectarse y resolverse en una fase temprana del diseño, lo que ahorra tiempo y dinero. Se puede considerar una amplia gama de escenarios reales diferentes, incluidos los que no se podrían probar fácilmente en el túnel de viento o en una pista de pruebas.
Soluciones de simulación aeroacústica
La marca SIMULIA de Dassault Systèmes ofrece un portfolio de poderosas herramientas de simulación de líquidos que pueden enfrentar una amplia gama de problemas y desafíos aeroacústicos, entre los que se incluyen:
- Ruido en los parabrisas y los bajos de un automóvil
- Ráfagas de viento en las ventanillas y el techo solar
- Ruido urbano y ruido de paso
- Ruido de turbinas eólicas
- Ruido de ventilador y aire acondicionado
- Ruido de propulsión
Aplicaciones de simulación aeroacústica
- Ruido del viento en parabrisas y bajos de un vehículo
- Ruido de paso/urbano
- Ruido de ventilador y aire acondicionado
Ruido del viento en parabrisas y bajos de un vehículo
La reducción de los niveles de ruido interior mejora el confort de los pasajeros y es una de las principales preocupaciones de los ingenieros acústicos. La simulación puede modelar el flujo de aire alrededor y debajo del vehículo o de la aeronave. También puede tener en cuenta condiciones y entornos, así como identificar las fuentes de ruido que se pueden modificar o mitigar.
Ruido de paso/urbano
El ruido de aviones, vehículos de carretera, trenes, maquinaria y turbinas eólicas es una de las principales fuentes de conflicto con las comunidades locales. La reducción del ruido aumenta las probabilidades de que se apruebe un proyecto y ofrece a los usuarios una ventaja competitiva cuando existen restricciones legales sobre los niveles de ruido.
Ruido de ventilador y aire acondicionado
El ruido persistente de los ventiladores de refrigeración y ventilación es una gran molestia en edificios y vehículos. La aeroacústica ayuda a rediseñar los ventiladores para reducir el ruido. La simulación aeroacústica también puede modelar y optimizar las emisiones sonoras del sistema HVAC en su conjunto para reducir el ruido percibido por los residentes.
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Preguntas frecuentes sobre el software de aeroacústica
La aeroacústica es el estudio de la generación y propagación del sonido a partir del movimiento y el flujo turbulento del aire. El ruido aeroacústico suele producirse en la estela de objetos en movimiento, los gases de escape de motores y ventiladores o la interacción del aire con una superficie. Es distinto de la vibroacústica, el estudio del ruido generado por la vibración y la resonancia dentro de las estructuras.
Las funciones clave del software de aeroacústica incluyen:
- Predicción y análisis de ruido: la simulación aeroacústica ayuda a predecir el ruido generado por los flujos aerodinámicos que interactúan con geometrías complejas o piezas móviles.
- Optimización de diseño: los ingenieros utilizan la simulación aeroacústica para evaluar el impacto acústico de los cambios de diseño y optimizar las estructuras para reducir la emisión de ruido, mejorando tanto el rendimiento como el cumplimiento de la normativa sobre ruido.
- Integración con otras simulaciones: La simulación aeroacústica forma parte, a menudo, de un flujo de trabajo con otras herramientas como la dinámica de fluidos computacional (CFD) y herramientas de análisis estructural para el análisis multifísico y la optimización de compensaciones.
- Aeroespacial y defensa: reducción del ruido en la cabina y el exterior para mejorar la comodidad de los pasajeros y el ruido en la comunidad y cumplir las normas regulatorias.
- Transporte y movilidad: diseño de vehículos más silenciosos analizando y reduciendo el ruido del flujo de aire alrededor de la carrocería y a través de aberturas como las ventanillas.
- Infraestructura y ciudades: simulación del impacto del ruido de infraestructuras, como sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, ferrocarriles y turbinas eólicas, en las zonas circundantes.
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