Detektion und Analyse von multiplen Störschallquellen am Teststand ROTEST

Abstract

In dieser Arbeit wurde das akustische Verhalten am Rotorversuchsstand ROTEST beim DLR in Braunschweig untersucht. Nach Erhöhung der Antriebsleistung am Teststand musste der eingesetzte Zahnriemen stärker gespannt werden. Bei den ersten Versuchstests mit der neuen Konfiguration wurden laute Störgeräusche aus dem Bereich des Antriebssystems festgestellt, die vor allem die nachfolgenden Messungen der Rotorakustik beeinflussen. Zur messtechnischen Erfassung der Störgeräusche dienten fünf Kondensatormikrofone, die im Bereich des Antriebssystems anzuordnen waren. Da die Mikrofonkapseln nicht den erforderlichen Ausgangspegel für das verwendete Messsystem lieferten, war hier zuvor eine Verstärkerschaltung zu entwickeln. Aufgrund der synchronen Aufnahme der Mikrofonsignale war es möglich, anhand der aufgezeichneten Signallaufzeiten, eine Störquellenortung zu realisieren. Die hier entwickelten und untersuchten Verfahren zur Störquellenortung wurden mit Hilfe der Entwicklungssoftware LabVIEW in Form einer Analysesoftware realisiert. Neben der Störquellenortung ist es mit der Analysesoftware möglich, die Messhardware zu konfigurieren, und die Mikrofonmessdaten für Nachuntersuchungen abzusichern. Anhand der aufgezeichneten Frequenzspektren konnten bereits ein Großteil der Störschallquellenzugeordnet werden. Einen erweiterten Einblick in das Geräuschbild lieferte das hier entwickelte „Delay and sum“ – Ortungsverfahren. Vergleichbar mit einem Wärmebild kann hiermit aufgezeichnet werden, in welchem Bereich sich die Störschallquellen befinden. Neben der Störquellenortung wurde auch das akustische Dämpfungsverhalten der Störschallquellen untersucht. Als passive Maßnahme, diente hierzu eine schallabsorbierende Rumpfverkleidung, mit dem der Antriebsbereich des Versuchsmodells umschlossen werden kann. Mit sechs weiteren Mikrofonen, die außerhalb des Versuchsmodells platziert wurden, war ein Vergleich mit und ohne Rumpfverkleidung möglich.