Herausforderungen und Fortschritte bei der Beschreibung überströmter Schallabsorber

Kurzfassung

Bei einer Vielzahl technischer Anwendungen von durchströmten Kanälen, wie z. B. Flugzeugtriebwerken, Lüftungsanlagen oder Abgasleitungen, werden akustische Wandauskleidungen, sogenannte Liner, als wirkungsvolles Mittel zur Lärmbekämpfung eingesetzt. Bei der Entwicklung solcher Liner ist es üblich, die Wand durch eine akustische Randbedingung, üblicherweise die Wandimpedanz, zu beschreiben. Die Schallabsorption eines beliebigen Liners kann dann leicht durch die reibungsfreien Schallfeldgleichungen samt Randbedingung vorhergesagt werden. Die- ser Zusammenhang verkompliziert sich allerdings erheblich, wenn die Wand wie in den o. g. technischen Anwendungen überströmt wird. Die im ruhenden Medium sehr kleinen Reibungseffekte, die sich in einer dünnen Wandgrenzschicht abspielen und von L. Cremer erstmals als Zusatz zur akustischen Randbedingung beschrieben worden sind, können drastisch anwachsen, da nun Zähigkeitskräfte entstehen, die das schallbedingt in die Wandöffnungen eindringende Medium abbremsen. Dieser Effekt wurde in den bisherigen Arbeiten zum großen Teil völlig vernachlässigt. Hier soll ein Einblick in die Etappen, Fortschritte und Schwierigkeiten bei der Modellierung dieses Problems gegeben werden.