¿Por qué los motores a reacción siguen siendo tan ruidosos?

En general, los motores a reacción de los aviones de pasajeros hacen tanto ruido que en un vuelo de larga duración se vuelve realmente pesado e incómodo. Hoy en día, la tecnología es mucho más avanzada que antes. Los fabricantes han agregado muchas características para controlar el ruido. Entonces, ¿por qué los motores a reacción todavía producen tanto ruido?

No estoy buscando qué está causando el ruido como se menciona en la pregunta vinculada. Quiero saber por qué es así. De acuerdo en que hay cosas para evitar el ruido, pero el ruido sigue siendo bastante alto. Suficiente para crear un dolor de cabeza.
Te puede interesar este artículo que no solo explica cuáles son las causas y lo que se hizo, sino también lo que se investiga actualmente para mejorar la situación, conocida como insatisfactoria (no el ruido dentro de la aeronave, sino el ruido para los habitantes que sobrevuelan - pero resolver este problema también beneficiaría a los pasajeros). Introducción: " la supresión del ruido se ha convertido en uno de los campos de investigación más importantes debido a las regulaciones aeroportuarias y los requisitos de certificación de ruido de las aeronaves " .
Porque la física. Comprender las causas físicas del ruido es la única forma de abordar esta cuestión. Si una explicación cualitativa no es suficiente para satisfacerlo, el siguiente paso sería modelar cuantitativamente estas causas y ver qué niveles de ruido producen. Si no quiere profundizar tanto y aún así sentir que no tiene una respuesta satisfactoria, entonces simplemente estaría argumentando en contra de la física.
De hecho, encuentro que los motores de los aviones modernos (A380 y más nuevos) son DEMASIADO silenciosos. Puedes escuchar a un niño pequeño transportando 10 filas hacia atrás: dame un suave rugido de motor cualquier día.
Respetuosamente, "porque la física" me suena como un insulto degradante al OP, y también parece implicar que el problema del ruido en un avión es un problema sin solución, similar a "¿Por qué no podemos viajar más rápido que la luz? Porque física." Puede ser imposible evitar que un avión a reacción que se mueve rápidamente sea ruidoso en el exterior "debido a la física", pero el ruido en el interior seguramente podría reducirse agregando más aislamiento, aunque hacerlo podría no ser económico. Pero "agregar más aislamiento acústico no sería económico" no está cubierto por "porque la física".

Respuestas (2)

Brevemente: dentro del núcleo de un motor a reacción o dentro de la cubierta de su ventilador, se succionan enormes cantidades de aire mientras que las direcciones de flujo cambian rápidamente. Esto hace que partículas de aire reboten en las paredes de los pasajes del motor y en sus vecinos, un proceso que genera un ruido aleatorio (rugido).

Además, en el centro del núcleo del motor, se inyecta continuamente combustible inflamable que se mezcla vigorosamente con aire y luego se prende fuego. Esto también crea un rugido y un silbido.

Los álabes del compresor y de la turbina tienden a emitir ondas de sonido mientras giran. Para velocidades lentas (como un rotor de helicóptero de 2 palas, por ejemplo), cada rotación completa del rotor envía dos ondas de sonido en tu dirección y escuchas un ruido de whap-whap-whap. Para muchas palas que giran a velocidades muy altas, en su lugar se produce un ruido de sirena. Además de esto, el ventilador de un turboventilador de derivación alta emitirá un gemido cuando alcance la velocidad máxima.

Luego, en el puerto de escape del motor, los flujos de aire de derivación, del núcleo y del ambiente se mezclan violentamente, lo que se suma al silbido y al rugido del motor.

¿Quiso decir dos ondas de sonido como banda ancha y rotacional?
Una gran parte del ruido del motor perceptible fuera del motor no se crea en el motor, sino en el escape por los vórtices generados cuando los dos flujos del motor se liberan en la corriente libre. Todas las velocidades y temperaturas son diferentes, el aire no se puede mezclar sin problemas. Es por eso que algunos fabricantes premezclan los 3 flujos utilizando conductos dentados . Lo que se escucha fuera del motor es primero el ruido del aire turbulento.
@mins, gracias, editaré. -NN
Ver también este artículo con buenas fotos.

Un ventilador de rotor de turbina gira a 10,000 RPM. Con un ventilador de 123 pulgadas de diámetro, tiene una circunferencia (Pi x diámetro) de 386 pulgadas, lo que significa que gira tan rápido en su circunferencia exterior que atraviesa el aire a más de 3,600 millas por hora (Mach 4.8), eso es una gran cantidad de aire el desplazamiento y el sonido proviene del desplazamiento del aire

Mach 58!? Regla general: si obtiene un resultado> Mach 10, algo está mal con su cálculo o esto pertenece a Space.SE . Obtengo 3655 mph por sus números. Convertir eso a un número de Mach requiere conocer la temperatura (ya que la velocidad del sonido depende de la temperatura).
Su cálculo salió terriblemente mal en alguna parte del camino, culparía a las unidades divertidas. Cuando el ventilador tiene un diámetro de 312 cm, tiene una circunferencia de 9,81 m, lo que significa que gira tan rápido que las puntas se mueven a 1636 m/s, que es aproximadamente Mach 4,77 en condiciones del nivel del mar (velocidad del sonido 343 m/s) .
Mi error, olvidé los decimales y olvidé dividir 10,000 rpm por minutos. Pi x Diámetro = circunferencia π x 123 pulgadas de un ventilador de motor GE90. circunferencia es de 386,4 pulgadas (32,2 pies) con una revolución de 10.000 rpm (166 por segundo) para completar una revolución de 32,2 pies 166 veces.
Tu RPM es incorrecta para ese diámetro. Elija cualquier certificado de tipo aleatorio para un turboventilador y encontrará la punta del aspa del ventilador a RPM máximas alrededor de Mach 1.2 después de usar números realistas.
Además, no olvide que un turboventilador no funciona a las RPM máximas permitidas o incluso al 100 % de N1 durante la mayor parte de un vuelo, y la función de absorción de sonido de la entrada.
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