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Radial Mode Analysis of Ducted Sound Fields with Sensor Rakes and Wall Flush Sensor Arrays under Consideration of a Radial Flow Profile

Spitalny, Mirko und Tapken, U. (2016) Radial Mode Analysis of Ducted Sound Fields with Sensor Rakes and Wall Flush Sensor Arrays under Consideration of a Radial Flow Profile. 22nd AIAA/CEAS 2016, 2016-05-30 - 2016-06-01, Lyon, Frankreich. doi: 10.2514/6.2016-3037.

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Kurzfassung

The radial mode analysis of ducted sound fields enables the detailed examination of the noise generation in turbomachinery. The standard approach bases on the convective Helmholtz-equation including a uniform mean flow profile and has the advantage that the associated mode eigenfunctions can be derived analytically. Several theoretical studies indicate a significant impact of the flow boundary layer profile on specific mode orders, but for the related enhanced analysis approach the mode eigenfunctions have to be derived by the use of complex numerical methods. The objective of the current study is to reveal the differences that result between the standard and the enhanced method in an application to experimental data. Two test cases are considered: The sound field measured in the bypass duct of a turbo-fan test rig by means of sensor rakes and alternatively by a wall flush sensor array. In the analysis of a dominant rotor-stator-interaction mode with sensor rakes a substantial shift of energy between modes of low radial order is found, although the overall sound power of the azimuthal order results almost identical for both flow profiles. In contrast to this, for the wall-flush sensor array much larger sound power level are evaluated for the low radial order in the case of the uniform flow profile. A thorough analysis of the reconstructed sound fields and an accompanying study using synthetic data suggests that the deviation is mainly caused by a mismatch of the axial wave numbers.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/109491/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Radial Mode Analysis of Ducted Sound Fields with Sensor Rakes and Wall Flush Sensor Arrays under Consideration of a Radial Flow Profile
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Spitalny, Mirkomirko.spitalny (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tapken, U.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2016-3037
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Duct acoustics, radial mode analysis, microphone measurements, CAA, boundary layer, Modenanalyse, Triebwerksakustik, Mikrofon Array,
Veranstaltungstitel:22nd AIAA/CEAS 2016
Veranstaltungsort:Lyon, Frankreich
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:30 Mai 2016
Veranstaltungsende:1 Juni 2016
Veranstalter :3AP
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Turbinentechnologien (alt)
Standort: Berlin-Charlottenburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Triebwerksakustik
Hinterlegt von: Spitalny, Mirko
Hinterlegt am:04 Jan 2017 11:42
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:14

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