Dissipationseigenschaften periodisch durchströmter Liner bei streifendem Schalleinfall

Abstract

Perforierte Wandauskleidungen mit Kavität, auch Liner genannt, stellen eine wichtige Schallreduktionstechnologie in durchströmten Kanälen wie beispielsweise Flugzeugtriebwerken dar. Bei modernen, emissionsarmen Triebwerken sind die zu dämpfenden Frequenzbestandteile eher tieffrequent und breitbandig auf einen größeren Frequenzbereich verteilt. Hierfür benötigen konventionelle, auf dem Resonatorprinzip basierende Linerkonzepte einen deutlich größeren Bauraum, der in Triebwerken zumeist nicht verfügbar ist. Daher besteht Bedarf an neuartigen Systemen mit breitbandiger Dämpfung. Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit das Wirkungsprinzip des sogenannten Zero-MassFlow-Liners (ZML) genauer untersucht. Das Dissipationsverhalten wird durch eine periodische Durchströmung der perforierten Wand erweitert. Für die zusätzliche Dissipation werden Wirbelbildung und -ablösung an den Löchern der perforierten Wand, ähnlich wie bei konstant durchströmten, sogenannten Bias-Flow-Linern (BFL), verantwortlich gemacht. Der Vorteil dieses Konzeptes ist, dass gegenüber dem BFL keine zusätzliche Luftversorgung benötigt wird. Im Labor kann eine periodische Durchströmung beispielsweise mit einem Lautsprecher hergestellt werden. In dieser Studie wird das Dissipationsverhalten periodisch durchströmter Liner in Abhängigkeit von der Schallschnelle in den Löchern und der Anregungsfrequenz untersucht. Die Ergebnisse zeigen für verschiedene Wandauskleidungen, dass das Dissipationsverhalten mit steigender Schallschnelle einen breitbandigeren Verlauf annimmt und die Anregungsfrequenz einen vergleichsweise geringen Einfluss hat.