Unsicherheiten der Schallleistungsbestimmung mittels Radialmodenanalyse in Strömungskanälen

Abstract

Aufgrund der hohen Nebenstromverhältnisse bei modernen Flugzeugtriebwerken dominieren insbesondere beim Landeanflug die Fantöne die Geräuschemission. Deren modale Struktur zu kennen, ist essentiell für die Konzeption leiserer Triebwerke. Die Radialmodenanalyse tonaler Schallfeldkomponenten ist eine etablierte Methode, um die von Turbomaschinen abgestrahlte Schallleistung in Strömungskanälen zu bestimmen. Mit einem inversen Ansatz werden die Amplituden der modalen Schallfeldkomponenten anhand eines Schallausbreitungsmodells ermittelt. Akustische, aerodynamische und geometrische Parameter stellen Eingangsgrößen dieses Modells dar. Der Einfluss zufälliger Schwankungen der Eingangsgrößen, wie z.B. der Blattfolgefrequenz aufgrund von Drehzahlschwankungen, auf die Unsicherheit der ermittelten Schallleistung ist dabei häufig unbekannt. Die vorliegende Arbeit beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Gesamtunsicherheit der berechneten Schallleistung und untersucht die jeweiligen Beiträge der Unsicherheiten der Eingangsgrößen. Dafür werden analytisch hergeleitete Fehlerfortpflanzungsempfindlichkeiten herangezogen. Der Einfluss der verschiedenen Eingangsgrößen wird anhand einiger Beispiele diskutiert.