Filterung der von Turbofan-Modellen angeregten breitbandigen Geräuschkomponenten mittels axialer Wellenzahlanalyse

Kurzfassung

Bei Schallmessungen in Strömungen, mit bündig zur Wand angebrachten Mikrofonen, können hydrodynamische Effekte in das Ergebnis einfließen, welche in der Regel nicht als Schall abgestrahlt werden. Zu den in der Praxis relevanten Effekten zählen die hydrodynamische Druckschwankungen der Nachläufe der Fan-Stufe, sowie die turbulenten Druckschwankungen in der Grenzschicht. Diese können die selbe Größenordnung wie die akustischen Anteile annehmen. Die gewonnen Messergebnisse sind somit fehlerbehaftet, was die Charakterisierung und Quantifizierung des von der Fan-Stufe erzeugten Schalls erschwert. Weiterhin wurde bereits gezeigt, dass auch die Bestimmung des Einfügedämmmaßes15 durch hydrodynamischen Anteile beeinflusst wird16. Aus diesem Grund wurde am DLR ein Verfahren zur Trennung der verschiedenen Signalanteile entwickelt, welches auf einer axialen Wellenzahlanalyse basiert. Mit diesem Verfahren lassen sich die Druckschwankungen, welche keine Schallausbreitung darstellen, herausfiltern und die akustischen Anteile in stromauf und stromab laufende Bereiche zerlegen. Erste Untersuchungen ergaben eine Verbesserte Bestimmung des Einfügedämmmaßes. Zur gleichen Zeit wurde vom ISVR17 ein ähnliches Verfahren entwickelt, dass jedoch zu leicht anderen Ergebnissen kommt. Ziel dieser Arbeit ist es, in einer vergleichenden Studie, die beiden Verfahren (DLR und ISVR) gegenüber zu stellen und deren Genauigkeit zu ermitteln. Weiterhin werden in einer Parameterstudie verschiedene Einflussgrößen auf die Wellenzahlanalyse untersucht. Die so gewonnenen Erkenntnisse sollen ermöglichen die Ergebnisse der Wellenzahlanalyse für weitere Auswerteschritte zu validieren. Darauf aufbauende Analysen sind zum Beispiel die Bestimmung des Einfügedämmmaßes18, die Abschätzung der abgestrahlten Schallleistung oder die Untersuchung der Quellen und Quellmechanismen.