Utbredning av en N-vågs ljudboom ovanför (a) en isolerad byggnad och (b) flera byggnader. Kredit:Didier Dragna
Tjugo år efter Concordes pensionering vill flera industri- och forskningsprojekt göra överljudsflyg till verklighet igen. Överljudsplan producerar dock ljudbommar som är tillräckligt höga för att motivera bullerproblem och föreskrifter, vilket begränsar deras användning över land.
I The Journal of the Acoustical Society of America , University of Lyon forskare genomförde simuleringar som jämförde hur ljudbommar reflekterar olika över en enskild byggnad, två närliggande byggnader och flera byggnader placerade med jämna mellanrum.
"Det här dokumentet är den första studien som tar upp spridningen av boomen i en stadsmiljö", säger medförfattaren Didier Dragna. "Resonansfenomenet i en urban kanjon har kastats i ljuset för ljudboom, och dess betydelse har kvantifierats."
Federal Aviation Administration förbjuder för närvarande kommersiella flygplan att färdas snabbare än Mach 1 över land och från ett visst avstånd offshore där en bom kan nå USA:s kuster. De senaste försöken har försökt tillverka lågbommade överljudsflygplan, men bullerproblem på grund av ljudboom kan bli mer uttalade i städer, där byggnader bildar kanjoner som förvränger bommarna.
Gruppen utförde numeriska simuleringar utifrån ekvationer från området vätskedynamik för att förutsäga boomen i olika stadskonfigurationer.
"Detta tillvägagångssätt tillåter oss att exakt redogöra för reflektionen av boomen på gator och fasader av byggnaderna," sa Dragna. "Med dessa simuleringar kunde vi bestämma marktryckssignalerna på grund av ljudbommens utbredning och reflektion över byggnaderna och härleda bullernivåer. Vi kan därmed förutsäga den bullerstörning som befolkningen känner på grund av ljudbommar."
Forskarna fann att ju bredare gatorna är jämfört med byggnadernas höjd, desto färre bommar påverkas av närvaron av flera byggnader.
Smala gator introducerar en mer komplex boomspridning genom flera reflektioner på byggnadsfasader. Även om de inte påverkar bommens ljudstyrka, tenderar de att förlänga trycksignalerna på marknivå i urbana kanjoner genom ökad resonans mellan byggnader.
Dragna sa att deras forskning understryker vikten av städernas form för egenskaperna hos ljudbommar på marknivå. Gruppen syftar till att undersöka fenomenet ytterligare genom att titta på typiska stadskonfigurationer.
Artikeln har rubriken "Sonic boom reflection over an isolated building and multiple buildings." + Utforska vidare
