Akustische Nahfeldholografie innerhalb von Strömung

Abstract

Bei der Lokalisierung von aeroakustischen Schallquellen an Modellen in Windkanälen mit offener Messstrecke wird das Mikrofonarray üblicherweise außerhalb der Strömung platziert und die gemessenen Mikrofonsignale mit einem Beamforming-Algorithmus ausgewertet. Dabei durchqueren die Schallwellen die Scherschicht des Freistrahls, was aufgrund spektraler Verbreiterung durch Brechungs- und Streueffekten zu einer Messungenauigkeit führt. Außerdem ist das räumliche Auflösungsvermögen des Beamformings proportional zur Wellenlänge der Schallwellen. Dies bedeutet, dass das Auflösungsvermögen insbesondere bei tiefen Frequenzen stark eingeschränkt ist. Als Alternative zum Beamforming in tiefen Frequenzbereichen wurde die Methode der akustischen Nahfeldholografie innerhalb der Strömung untersucht. Es wurden Schalldruckwerte mit einem traversierbarem Mikrofonrechen sowie einem ortsfestem Referenzmikrofon innerhalb des Potentialkerns eines Freistrahls aufgezeichnet und mit der Methode der akustischen Nahfeldholografie unter Verwendung der konvektiven Wellengleichung ausgewertet. Die Untersuchungen wurden an einer elektrodynamischen Schallquelle sowie einem Hochauftriebsmodell im Aeroakustischen Windkanal Braunschweig (AWB) durchgeführt.