Identifikation aerodynamischer Schallquellen durch den Einsatz verschiedener Messtechniken

Kurzfassung

Die aerodynamische Schallentstehung an umströmten Körpern wie Tragflügeln und Zylindern, aber auch komplexeren Objekten wie Komponenten von Fahrzeugen und Flugzeugen, wird häufig anhand skalierter Modelle in aeroakustischen Windkanälen untersucht. Zur Quantifizierung und gegebenenfalls auch Lokalisierung der akustischen Quellen kommen üblicherweise einzelne Mikrofone sowie Mikrofonarrays zum Einsatz. Um die zugrunde liegenden strömungsmechanischen Quellmechanismen verstehen zu können, bedarf es jedoch meist weiterer Informationen über die Interaktion von Strömungsfeld und Messobjekt. Die Hitzdrahtanemometrie ermöglicht zum Beispiel die Messung turbulenter Schwankungsgrößen im akustisch relevanten Frequenzbereich und erlaubt somit Rückschlüsse zwischen hydrodynamischen und akustischen Druckschwankungen. Strömungsvisualisierungen dienen zur Sichtbarmachung von turbulenten Strukturen im Nachlauf oder auf der Oberfläche des Testobjekts. Aerodynamische Kräfte, welche auf das Messobjekt wirken, lassen sich beispielsweise mit Windkanalwaagen erfassen. Oftmals ermöglicht erst die Anwendung mehrerer Messtechniken wesentliche Rückschlüsse auf die Schallquellen.Im Beitrag werden beispielhaft verschiedene Messkampagnen an wandgebundenen Tragflügeln vorgestellt, bei denen aerodynamische Schallentstehungsmechanismen durch den kombinierten Einsatz verschiedener Messtechniken identifiziert und quantifiziert wurden.