Este documento contém as atividades envolvidas no desenvolvimento de um sistema de sopro tangencial, a ser integrado a um pilone, montado a uma hélice em configuração pusher. Este modelo foi construído de modo a representar uma nova configuração de aeronaves turboélice, conhecida como open rotor, que tende a ser mais eficiente em termos de consumo de combustível, que os atuais aviões com motores turbofan. Entretanto, existe ainda um entrave à aplicação prática da tecnologia open rotor, relacionado aos níveis de emissão de ruído, especialmente das hélices. Além do ruído próprio da hélice, existe também um mecanismo adicional de geração de ruído, que provém da interação entre a esteira do pilone e a hélice, e está relacionado ao surgimento de uma componente transiente de carregamentos nas pás. Este efeito da interação da esteira do pilone com a hélice foi investigado através de ensaios em túnel de vento, com o objetivo de promover um melhor entendimento dos fenômenos aerodinâmicos e aeroacústicos, que ocorrem neste tipo de configuração. A seguir, uma possível solução foi desenvolvida, de modo a mitigar estes efeitos de instalação na hélice, baseada no controle do escoamento ao redor do pilone. Um sistema de sopro tangencial foi integrado ao pilone, com o objetivo de reduzir a espessura da camada limite na região do bordo de fuga e, consequentemente, diminuir a intensidade da esteira a montante da hélice. O objetivo principal é, então, eliminar ou reduzir a componente de ruído, proveniente dos efeitos de instalação, e trazer os níveis de ruído para valores próximos aos de uma hélice na configuração isolada. Os ensaios aerodinâmicos, especialmente o mapeamento do escoamento, com anemômetro de fio-quente indicaram uma grande redução no déficit de velocidades na esteira do pilone. Houve certa não-uniformidade no escoamento de saída do sopro, com regiões próximas à raiz da hélice com velocidade superior àquela do escoamento livre local, enquanto que próximo às pontas, ainda havia certo déficit de velocidades. Para algumas regiões, especialmente próximo aos 60% do raio da pá, a esteira foi completamente eliminada. Não foi possível, nos testes, controlar a vazão do sopro. Dessa forma, os resultados com a aplicação do sopro foram mais positivos para uma certa região de velocidades, próximas a 16 m/s. Os ensaios aeroacústicos permitiram análises quantitativas e qualitativas no ruído das hélices. Os efeitos de instalação tendem a produzir aumento de ruído, especialmente nos tons da frequência de passagem de pá, e seus harmônicos. Com o sopro atuante, grandes reduções de ruído foram obtidas, especialmente nos harmônicos superiores, apesar do aumento da componente de banda larga em altas frequências. Para algumas frequências, os níveis de ruído da hélice isolada foram obtidos, confirmando a aplicação do sopro em pilone, como mecanismo efetivo de redução de ruído em uma hélice pusher

This report contains the work performed for the development of a tangential blowing system, to be integrated to a pylon mounted with a propeller in pusher configuration. This model was built to represent a new configuration of turboprop aircraft, known as open rotor, which tends to be more fuel efficient than the current turbofan-powered ones. There is, however, one issue associated with the practical application of the open rotor, which is the high levels of noise emissions, especially from the propellers. Aside from the propeller self-noise, there is also an additional noise generation mechanism, which arises from the pylon wake impinging on disc, and is related to the occurrence of an unsteady loading component on the blades. This effect of the pylon wake on the propeller was assessed through wind tunnel tests, where measurements were carried out to provide a better understanding on the aerodynamic and aeroacoustic phenomena occurring in this type of configuration. Moreover, a potential solution was developed aiming to mitigate the installation effects on the propeller, based on the control of the flow around the pylon. A tangential blowing system was integrated to the pylon in order to reduce the boundary layer thickness near the trailing edge region and thus, reduce the intensity of the wake impinging on the propeller. The ultimate goal is then to reduce the noise penalty due to the presence of the upstream pylon and bring the propeller noise levels to those of an isolated configuration. The aerodynamic measurements, especially the flow mapping performed through hot-wire anemometry indicated a major reduction in the wake velocity deficit. Given some non-uniformity on the blowing outflow, the regions near the propeller hub were subjected to some overshooting, while the ones near the blades tips still had some remaining local velocity deficit. For some stations near the 60% blade radius, the wake was completely eliminated and the propeller inflow velocity profile was uniform. Unfortunately, it was not possible to control the blowing mass flow. Therefore, there is a specific free stream speed value, where the blowing provides the best results, which was found to be close to 16 m/s. The aeroacoustic measurements allowed for quantitative and qualitative analyses on the propeller noise emissions. lt was found that the installation effects resulted in noise increases especially at the tones of the blade passage frequency and higher harmonics. For the blown configuration, significant noise reductions were achieved, especially at the tones of the higher harmonics of the BPF, despite some increase in broadband noise for higher frequencies. For some frequencies, the noise levels of the isolated configuration were achieved, as was originally intended. These results confirm the application of pylon blowing as an effective noise reduction solution for the pusher propeller configuration