Schallentstehung an Klimaanlagenrohrkomponenten in Abhängigkeit von der stromaufwärts erzeugten Turbulenz

Kurzfassung

Einer der dominierenden Lärmquellen im Flugzeug stellt das Klimaanlagensystem dar. Um wertvolles Gewicht zu sparen besitzen die Rohrsysteme einen kleinen Durchmesser weshalb hier hohe Fluidgeschwindigkeiten auftreten. Eine der Haupauslegungskomponenten zur Regulierung des Luftstromes stellen Blenden dar, welche ein wichtiges Element hinsichtlich des generierten Strömungslärms darstellen. Der Schallentstehungsmechanismus steht hierbei in einem deutlichen Zusammenhang mit der, durch die vorhergehenden Blenden erzeugten, Turbulenz vor der Blende. Ziel der experimentellen Studie war die Bestimmung von signifikanten Strömungsparametern für die Vorhersage des Strömungslärms an einer Rohrblende. Hierfür wurde ein einfaches Modell eines Klimarohrsystems mit einer geraden Rohrleitung, Turbulenzerzeuger und Blende aufgebaut. Unter Verwendung unterschiedlicher Innendurchmesser der Blenden und der Variation der Vorturbulenz bei verschiedenen Anströmgeschwindigkeiten wurden Kenngrößen wie der auf-tretende Druckverlust an der Blende, das Strömungsfeld vor der Blende sowie die abgestrahlte Schallleistung ermittelt. Diese Kenngrößen wurden zur ermittelten Schallleistung in Beziehung gesetzt und ein generisches Modell zur Prognose des Strömungslärms erstellt. Einen wichtigen Schwerpunkt stellte auch die Untersuchung des generierten Strömungslärms hinsichtlich der ux-Abhängigkeit dar. Die abgestrahlte Schallleistung wurde hier über zwei unterschiedliche Verfahren (EN ISO 3745 und EN ISO 5136) ermittelt, um diese hinsichtlich des Messaufwandes und ihrer Aussagefähigkeit zu beurteilen.