Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Toyohashi desarrolló un método para reducir el ruido aerodinámico a través del plasma. Flujo de la cavidad, como el flujo alrededor de los espacios entre vagones de los trenes de alta velocidad, a menudo irradia ruido aerodinámico. Se aplicó un flujo inductor de actuador de plasma para suprimir este ruido. Al apagar periódicamente la alimentación del actuador de plasma, Se observó una mayor reducción en el nivel de presión acústica en comparación con el funcionamiento continuo con el mismo consumo de energía.

Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Toyohashi ha desarrollado un método para reducir el ruido aerodinámico mediante la generación de plasma en el aire. El flujo sobre un agujero o forma cóncava se denomina flujo de cavidad, donde a menudo se irradia ruido aerodinámico. El actuador de plasma es un dispositivo que puede inducir varios flujos de aire a través de la generación de plasma. Por lo tanto, se aplicó un actuador de plasma para suprimir este ruido. El equipo demostró una reducción del ruido aerodinámico de un máximo de 35 dB. Es más, la desconexión periódica del actuador de plasma a una frecuencia apropiada condujo a una mayor reducción de los niveles de sonido en comparación con el funcionamiento continuo del actuador de plasma con el mismo consumo de energía. Los resultados de su investigación fueron publicados en Física de fluidos el 9 de octubre 2020.

El sonido aerodinámico a menudo se irradia desde un flujo de cavidad, como el flujo alrededor de los espacios entre vagones de los trenes de alta velocidad y las configuraciones de los trenes de aterrizaje de las aeronaves. Dado que este ruido es incómodo para los pasajeros, es necesario reducir este ruido. Recientemente, un dispositivo inducido por flujo que consta de electrodos superior e inferior y una capa dieléctrica entre ellos, denominado actuador de plasma, se ha utilizado para el control de flujo.

Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Toyohashi demostró que el actuador de plasma debilitó con éxito los vórtices que pueden causar niveles intensos de sonido. Por lo tanto, se redujo el ruido aerodinámico del flujo de la cavidad, y la reducción máxima del nivel sonoro correspondió a 35 dB. Es más, para reducir la potencia requerida para accionar el actuador de plasma, el actuador de plasma se apaga periódicamente. Este tipo de conducción se denomina "control intermitente". El control intermitente a una frecuencia adecuada conduce a una mayor reducción del sonido en comparación con el control continuo con el mismo consumo de energía. Las simulaciones de flujo y sonido en una supercomputadora aclararon el debilitamiento de los vórtices, que provocan un sonido intenso, bajo el control a través de un actuador de plasma. Es más, el tono de la cavidad se redujo continuamente incluso mediante un control intermitente a una frecuencia adecuada.

El mecanismo de radiación acústica del flujo de la cavidad es similar al de un silbato. Si se mueve un dedo hacia o desde la boca durante el silbido, el tono de silbido se detiene y comienza. Es importante considerar el efecto de la velocidad a la que se mueve el dedo. Es más, Es importante determinar si el tono se puede detener mediante un movimiento lo suficientemente rápido. Utilizando la rápida respuesta de tiempo del actuador de plasma, los resultados de este estudio abordaron esta cuestión. Los resultados indicaron una reducción continua en el tono mediante el control a una frecuencia adecuada, que depende de las configuraciones de flujo de la cavidad.

El actuador de plasma todavía presenta problemas debido a la limitación en la velocidad del flujo inducido y al tratamiento de la generación de ozono con plasma. Sin embargo, el equipo de investigación cree que este método de reducción de ruido conduce directa o indirectamente al diseño de vehículos de transporte cómodos. El ruido aerodinámico plantea un problema cuando aumenta la velocidad de los vehículos de transporte. Por eso, El desarrollo de un mecanismo de reducción del ruido aerodinámico puede conducir a vehículos de transporte más rápidos con niveles de ruido más bajos.