Bestimmung von signifikanten Strömungsparametern für die Vorhersage des Strömungslärms an einer Rohrblende

Abstract

Klimaanlagen in Flugzeugen können besonders hinsichtlich erhöhter Komfortansprüche eine störende Lärmquelle darstellen. Um Gewicht zu sparen besitzen die Rohrsysteme einen kleinen Durchmesser weshalb hier hohe Fluidgeschwindigkeiten auftreten. Eine der Hauptauslegungskomponenten zur Regulierung des Luftstroms 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. Der Versuchsaufbau besteht aus zwei Rohrkomponenten, von der die erste (stromaufwärts gelegene) eine möglichst leise Verwirbelung erzeugen soll, die an der zweiten Komponente zur Schallentstehung führt. Der Einfluss unterschiedlich starker Turbulenzen auf die Schallentstehung kann so durch die Variation des Abstandes der beiden Rohrkomponenten untersucht werden. Unter Verwendung unterschiedlicher Innendurchmesser der Blenden und der Variation der Vorturbulenz bei verschiedenen Anströmgeschwindigkeiten wurden Kenngrößen wie der auftretende Druckverlust an der Blende, das Strömungsfeld vor der Blende sowie die abgestrahlte Schallleistung ermittelt. Diese Kenngrößen wurden zur ermittelten Schallleistung in Beziehung gesetzt. Die abgestrahlte Schallleistung wurde über zwei unterschiedliche Verfahren (EN ISO 3745 und EN ISO 5136) ermittelt,