Experimentelle Untersuchung der Auswirkung von Einlaufstörungen auf die Aeroakustik einer Rotor-Stator-Konfiguration am Fan-Prüfstand CRAFT

Abstract

An einem für aeroakustische Untersuchungen entwickelten Labor-Fan-Prüfstand wurden detaillierte aerodynamische und aeroakustische Messungen mit verschiedenen Einlaufstörungen durchgeführt. Das Ziel der vorgestellten Studie ist es, die Abhängikeiten der Schallquellen einer Fan-Rotor-Stator-Stufe von den aerodynamischen Eigenschaften der Strömung besser zu verstehen. Die mittleren Strömungsgeschwindigkeiten werden flächig mit Totaldruckrechen gemessen. Die turbulenten Geschwindigkeitsschwankungen werden mit Hitzdrahtsonden erfasst. Für die Messung des Schallfeldes wird ein kombiniertes Mikrofonarray aus einem Linienarray und einem Ringarray verwendet. Die Schallleistungsspektren und integrierten Schallleistungspegel werden für verschiedene Betriebspunkte bestimmt und mit den inhomogenen mittleren und turbulenten Strömungsgeschwindigkeiten korreliert. Die Differenzen der Schallleistungspegel zwischen dem gestörten und dem ungestörten Fall zeigen eine geringe Abhängigkeit vom Betriebspunkt aber eine starke Abhängigkeit von der Turbulenzintensität und der Stärke der mittleren Geschwindigkeitsstörung. Die klaren Trends werden im Kontext der dominanten Breitband-Schallquellen, der Einlaufturbulenz-Rotor-Interaktion und der Rotor-Stator-Interaktion intepretiert.