Uma equipe de pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica da Toyohashi University of Technology desenvolveu um método para reduzir o ruído aerodinâmico via plasma. Fluxo de cavidade, como o fluxo em torno dos vãos dos vagões de trens de alta velocidade, freqüentemente irradia ruído aerodinâmico. Um fluxo de indução de atuador de plasma foi aplicado para suprimir esse ruído. Desligando periodicamente a alimentação do atuador de plasma, foi observada maior redução no nível de pressão sonora quando comparada à operação contínua com o mesmo consumo de energia.

Uma equipe de pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica da Toyohashi University of Technology desenvolveu um método para reduzir o ruído aerodinâmico por meio da geração de plasma no ar. O fluxo sobre um orifício ou forma côncava é denominado fluxo de cavidade, onde o ruído aerodinâmico é freqüentemente irradiado. O atuador de plasma é um dispositivo que pode induzir vários fluxos no ar por meio da geração de plasma. Assim, um atuador de plasma foi aplicado para suprimir esse ruído. A equipe demonstrou uma redução do ruído aerodinâmico em um máximo de 35 dB. Além disso, o desligamento periódico do atuador de plasma em uma frequência adequada levou a uma maior redução dos níveis sonoros quando comparado com o funcionamento contínuo do atuador de plasma com o mesmo consumo de energia. Os resultados de sua pesquisa foram publicados em Física dos Fluidos em 9 de outubro, 2020.

O som aerodinâmico frequentemente irradia de um fluxo de cavidade, como o fluxo em torno das lacunas do vagão de trens de alta velocidade e configurações de trens de pouso de aeronaves. Visto que esse ruído é desconfortável para os passageiros, é necessário reduzir esse ruído. Recentemente, um dispositivo induzido por fluxo que consiste em eletrodos superior e inferior e uma camada dielétrica entre eles, denominado como atuador de plasma, tem sido utilizado para controle de fluxo.

Uma equipe de pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Tecnologia de Toyohashi demonstrou que o atuador de plasma enfraqueceu com sucesso vórtices que podem causar níveis intensos de som. Assim, o ruído aerodinâmico do fluxo da cavidade foi reduzido, e a redução máxima do nível de som correspondeu a 35 dB. Além disso, para reduzir a energia necessária para acionar o atuador de plasma, o atuador de plasma foi desligado periodicamente. Esse tipo de direção é denominado "controle intermitente". O controle intermitente em uma frequência apropriada leva a uma maior redução do som quando comparado com o controle contínuo com o mesmo consumo de energia. As simulações de fluxo e som em um supercomputador esclareceram o enfraquecimento dos vórtices, que causam som intenso, sob o controle por meio de um atuador de plasma. Além disso, o tom da cavidade foi continuamente reduzido, mesmo por meio de controle intermitente em uma frequência apropriada.

O mecanismo de radiação acústica do fluxo da cavidade é semelhante ao de um apito. Se um dedo for movido de ou para a boca durante o assobio, o tom de apito para e começa. É importante considerar o efeito da velocidade com que o dedo é movido. Além disso, é importante determinar se o tom pode ser interrompido por um movimento suficientemente rápido. Ao utilizar a resposta de tempo rápido do atuador de plasma, os resultados deste estudo abordaram esta questão. Os resultados indicaram uma redução contínua do tom via controle em uma frequência adequada, que depende das configurações de fluxo da cavidade.

O atuador de plasma ainda apresenta problemas devido à limitação da velocidade do fluxo induzido e ao tratamento da geração de ozônio com plasma. Contudo, a equipe de pesquisa acredita que este método de redução de ruído leva direta ou indiretamente ao projeto de veículos de transporte confortáveis. O ruído aerodinâmico representa um problema quando a velocidade dos veículos de transporte é aumentada. Portanto, o desenvolvimento de um mecanismo de redução do ruído aerodinâmico pode levar a veículos de transporte mais rápidos com níveis de ruído mais baixos.