¿Las góndolas alrededor de los motores de los aviones ayudan a reducir el sonido del motor?

Tomemos un turboventilador moderno : las puntas del ventilador funcionan a aproximadamente Mach 1,5 . Sabemos por accesorios sin conductos que las puntas supersónicas los hacen muy ruidosos . El mismo turboventilador sin la cubierta también sería extremadamente ruidoso. Los revestimientos acústicos en el interior de la cubierta del ventilador contribuyen en gran medida a suprimir esta fuente de ruido.

Pero hay más: la góndola también permite colocar una admisión delante del ventilador que ayuda a igualar las condiciones de flujo en la sección transversal de la admisión y acelerar o ralentizar el flujo de aire hasta la cantidad justa para el motor. . Sin la admisión, el motor sufriría frecuentes paradas y sobrecargas del compresor, por lo que la góndola en efecto amplía las condiciones de funcionamiento y evita también esos incidentes ruidosos .

Otra fuente importante de ruido es la boquilla: aquí, el gas rápido y caliente del motor se expulsa al flujo circundante, y la mezcla de ambos crea la mayor parte del ruido del motor . Tenga en cuenta que el ruido aumenta con la sexta a octava potencia de la velocidad del chorro, por lo que la reducción de ruido más drástica es posible con motores de mayor relación de derivación.

Diagrama de la página web de Stanford vinculada anteriormente. La velocidad del chorro está en ft/s.

Al aserrar el borde de salida de la boquilla, este proceso de mezcla se puede ralentizar un poco y se puede reducir el nivel de ruido .

Sin la góndola, el motor generaría mucho menos empuje y más resistencia, y se necesitarían motores más grandes y potentes. Los motores más grandes también generarían más ruido, por lo que también es una forma indirecta de cómo las góndolas ayudan a reducir el ruido.

Una última contribución a la reducción del ruido a mencionar aquí es la capacidad de la góndola para contener la metralla de una pala de ventilador averiada. La falla de las aspas del ventilador es casi silenciosa, pero si los fragmentos de las aspas escaparan a alta velocidad, el ruido de lo que sigue a continuación también sería considerable.

Como ha mencionado correctamente, el término Nacelle generalmente se refiere a una serie de secciones alrededor de un motor de avión (en el contexto de los motores de aviones turbofan). Estas generalmente son las estructuras formadas por la entrada, la cubierta del ventilador, el inversor de empuje y el escape.

La góndola realiza la función básica de una carcasa para todos estos subconjuntos, lo que significa que contribuye a la protección del motor de los elementos y del medio ambiente del motor (por ejemplo, una falla de pala). Pero su función principal es proporcionar un cuerpo aerodinámico que pueda albergar la mecánica del motor, los conductos neumáticos, las líneas de combustible y el cableado eléctrico.

Por lo tanto, la góndola puede proporcionar una reducción del ruido al reducir el ruido de arrastre que se generaría de otro modo. Esto se debe al diseño aerodinámico y las diversas características integradas en los subconjuntos, como los revestimientos acústicos utilizados ampliamente en toda la góndola, que convierten la energía acústica en pequeñas cantidades de calor. Esta es una fuente importante de reducción de ruido en los motores de los aviones modernos.

Los escapes son los principales culpables del ruido de los motores de los aviones y, como tales, están diseñados para crear un área de "mezcla" donde el aire caliente del escape se mezcla con el aire ambiental para reducir el ruido del escape.

Supongo que solo estoy tratando de decir que la góndola está formada por estos diversos subconjuntos y, por lo tanto, su contribución individual a la reducción del ruido es muy importante. En cuanto a un estudio cuantitativo sobre la reducción del ruido, no pude localizar ninguno, por lo que solo puedo responder a la primera parte de su pregunta.

Nota al margen: las entradas modernas también utilizan un diseño de flujo laminar (777X, por ejemplo) que contribuye a un gran ahorro de combustible y a una reducción muy pequeña del ruido de arrastre (probablemente insignificante).

Las propias góndolas reducen el sonido simplemente siendo otra barrera antes de que el sonido llegue a ti en su mayor parte. Está ahí para proporcionar flujo de aire alrededor de los componentes del motor, mejor aerodinámica, protección contra los elementos y, según el tipo de motor que sea, "puede" ayudar con la reducción del ruido (turboventilador).

En los motores de turbina, hay opciones de flujo de aire de escape que suprimen el ruido . Esto no es una góndola, es una boquilla de supresión de ruido.