L’insegnamento si colloca al secondo anno ed è parte dell'orientamento "Fluidodinamica". L'Aeroacustica è la parte della Meccanica dei Fluidi che studia la generazione del rumore: corpi in vibrazione, regioni di flusso turbolento, il mescolamento di flussi a temperature differenti ed altri fenomeni non stazionari generano fluttuazioni della pressione che propagano in un fluido reale come suono. A causa della non linearità delle equazioni del moto, è arduo valutare la produzione del suono da parte della corrente fluida, in quanto la produzione sonora interessa solo una piccolissima frazione dell'energia totale. Il fatto che il campo sonoro possa essere interpretato come una piccola perturbazione del flusso consente soluzioni approssimate del problema. L'Aeroacustica fornisce queste teorie approssimate. Nel corso sono descritte le principali e più classiche teorie, quali la teoria di Lighthill e la teoria del vortex sound. Gli sviluppi più moderni si basano largamente sui metodi numerici. Questo fatto si riflette nel corso dove si introducono le descrizioni dei metodi numerici più importanti attualmente impiegati nella comunità aeroacustica per lo studio del rumore emesso dalle turbomacchine, il rumore associato alle strutture aeronautiche, il rumore interno.

Al termine del corso l'allievo dovrà essere in grado di analizzare i problemi aeroacustici tipici del progetto aeronautico. Allo studente è richiesto, in base alle conoscenze teoriche in suo possesso, di essere in grado di formulare le opportune approssimazioni per lo studio di un problema aeroacustico. Al termine dell'insegnamento l'allievo sarà inoltre in grado di estrarre le sorgenti acustiche da una simulazione numerica di un determinato problema fluidodinamico, e quindi eseguire il calcolo aeroacustico e modificare le condizioni del problema per attenuare l'impatto sonoro.

Sono richieste conoscenze di carattere matematico (fondamenti di calcolo differenziale e integrale, teoria delle equazioni a derivate parziali, metodi numerici) e fisico (aerodinamica e gasdinamica)

EQUAZIONI FONDAMENTALI. Equazioni di Eulero linearizzate, equazione d'onda. (4 ore)
PROPAGAZIONE IN UN MEZZO IN QUIETE. Densità di energia. Intensità acustica. Impedenza acustica specifica. Scale dei Decibels. Funzioni di Green. Radiazione da una sfera pulsante. Radiazione di un dipolo. Interferenza di onde acustiche. Teoria scalare della diffrazione di onde acustiche. Acustica geometrica. Sorgenti ed osservatori in moto. Effetto Doppler. (14 ore)
RISONATORI. Risonanze acustiche. Risonatore di Helmholtz. Rumore di cavità. (4 ore)
PROPAGAZIONE nei CONDOTTI. Analisi modale in condotti a sezione circolare e rattangolare. Impedenza di parete. Teoria di Tyler e Sofrin per l'interazione rotore-statore. (6 ore)
TEORIE ANALOGICHE. Analogia aeroacustica di Lighthill. Rumore di un getto turbolento. Rumore generato dall’interazione tra un campo di moto fluido e un corpo solido. Formulazioni di Curle e Ffowcs Williams and Hawkings. Vortex Sound Theory. (10 ore)
AEROACUSTICA NUMERICA. Introduzione ai metodi numerici per la simulazione di fenomeni aeroacustici. (18 ore)
COMMUNITY NOISE. Frequency weighting ed SPL equivalenti. Annoyance noise. Sorgenti di rumore ambientale (urbano, industriale, trasporti). Aviation noise measurements. (4 ore)

Le esercitazione in aula, strettamente collegate alle lezioni, vertono su applicazioni della teoria svolta a lezione in forma di esercizi di calcolo durante le quali l’allievo viene esposto a problemi atti a sviluppare le capacità di applicare la teoria nel contesto dei problemi aeroacustici. Gli esercizi sono proposti in progressione didattica e richiedono l’uso di calcolatrici tascabili. Alcuni problemi sono sviluppati con l'utilizzo di programmi di calcolo nel laboratorio informatico.

Poiché parte di questo insegnamento è una particolare sintesi di molti aspetti dell'acustica e dell'aeroacustica, è stato preparato materiale didattico apposito che non coincide con testi didattici disponibili. A questi si fa comunque esplicito riferimento nel materiale fornito, dove vengono consigliati testi per approfondimenti.
Lezioni: Appunti del corso forniti dal docente e messi a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento sul portale della didattica.
Esercitazioni: Testi dei problemi proposti nelle esercitazioni e tracce scritte di soluzione messi a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento sul portale della didattica.

Esiste il solo esame finale, che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale. Al fine di verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento, e quindi l’acquisizione delle conoscenze e capacità di comprensione e delle capacità di applicarle, la verifica si articola in domande riguardanti sia gli aspetti teorici che i problemi svolti nelle esercitazioni.