Charakterisierung von aeroakustischen Lärmquellen mit PIV und Mikrofonarraymessungen

Kurzfassung

In diesem Lehrvortrag wird die Charakterisierung von aeroakustischen Schallquellen mittels einer Kombination aus optischer und akustischer Messtechnik behandelt. Aeroakustische Messmethoden wie die akustische Nahfeldholografie oder die Mikrofon-Array Messtechnik liefern nur Auskünfte über die Position und die Stärke der jeweiligen Schallquellen. Der Entstehungsmechanismus der vorliegenden Schallquellen kann mit diesen Methoden jedoch nicht untersucht werden. Es fehlen Informationen über die Strömungsfluktuationen im Nahfeld der Quelle. Diese können mittels der Particle Image Velocimetry (PIV) gewonnen werden. Über eine Korrelation der Nahfelddaten und den gemessenen Fernfelddaten können Erkenntnisse über den Quellmechanismus gewonnen werden. Außerdem kann das Signal-Rausch-Verhältnis der gemessenen Daten erhöht werden. In dem Lehrvortrag wird diese Problematik thematisiert und die Methode motiviert. Die Messtechniken werden kurz beschrieben und die Berechnung der Kreuzkorrelation zwischen akustischen Daten und Strömungsfelddaten wird erläutert. An Hand eines einfachen Beispiels wird gezeigt, dass es möglich ist mit dieser Methode mögliche Quellregionen zu identifizieren und das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich zu erhöhen.