PROGRAMM - DAGA 2012
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312 DAGA 2012 ProgrammDo. 10:10 hassium 3.02 Aeroakustische MesstechnikMehrpunktmessungen der Schallschnelle mit einem neuartigen optischenVerfahrenD. Haufe, A. Fischer, L. Büttner und J. CzarskeTU Dresden, Professur für Mess- und PrüftechnikZur Optimierung von Triebwerksschalldämpfern ist das Verständnisvon komplexen strömungsakustischen Phänomenen zu erlangen, wofüres einer berührungslosen Mehrpunktmessung des Schallschnellefeldesund der überlagerten Strömungsgeschwindigkeit bedarf. Hierbei wird einehohe Dynamik des Messverfahrens gefordert, da die in den Triebwerkenvorliegenden Schallschnellen etwa 4 Größenordnungen kleinerals die ebenfalls zu messenden Strömungsgeschwindigkeiten sind. Hinsichtlichder Schallschnelle werden zudem zeitaufgelöste Messungenmit geringer Messunsicherheit von ca. 1 mm/s benötigt. Um diesen hohenHerausforderungen gerecht zu werden, bieten sich optische Messverfahrenwie die Doppler-Global-Velozimetrie (DGV) an. Im Ergebniswurde an der TU Dresden erstmals ein DGV-System mit Laserfrequenzmodulation(FM-DGV) erfolgreich eingesetzt.Dabei wurde eine simultane Mehrpunktmessung der Schallschnelle ineinem Kundtschen Staurohr mit einem optimierten FM-DGV-Systemdurchgeführt. Hierbei konnte die Schallschnelle im Frequenzbereich von800 Hz bis 17 kHz mittels spektraler Auswertung bestimmt werden. Dieso gewonnenen Schnelleamplituden unterlagen einer Messunsicherheitenvon minimal 3 mm/s, die Messdauer betrug dabei lediglich 10 s (bislang:60 s mit konventioneller DGV). Weiterhin konnte bei Messungenan einer Düsenströmung mit 100 m/s gezeigt werden, dass die Schallschnelleauch bei überlagerter Strömung prinzipiell mit FM-DGV gemessenwerden kann.Somit werden Perspektiven eröffnet, die Schallschnelle zukünftig inTriebwerksschalldämpfern mit FM-DGV zu messen und damit langfristigzur Reduzierung von Fluglärm beizutragen.Do. 14:00 hassium 3.02 Aeroakustische MesstechnikEin Messverfahren für VorderkantenschallE. Sarradj, T. Geyer und J. GieslerBTU CottbusIm Beitrag wird die Anwendung eines Mikrofonarray-Messverfahrens fürdie Charakterisierung der Schallentstehung an der Vorderkante einesTragflächenprofils infolge turbulenter Zuströmung beschrieben. Für dieUntersuchungen wurde ein Aufbau im aeroakustischen Windkanal verwendet,bei dem die Erzeugung der Turbulenz in der Zuströmung durchden Einsatz verschiedener Gitter erreicht wurde. Um die Schallquellenan der Vorderkante des Tragflächenprofils möglichst genau zu charakterisierenund gleichzeitig von dem am Gitter selbst entstehenden Schallzu trennen, wurden die Messdaten des Mikrofonarrays mit Hilfe eines
Programm DAGA 2012 313Entfaltungsalgorithmus auf einem dreidimensionalen Gitter ausgewertet.Neben dem akustischen Messverfahren werden im Beitrag auch Beispielefür Messergebnisse vorgestellt und diskutiert.Do. 14:25 hassium 3.02 Aeroakustische MesstechnikEntwicklung eines akustischen Hohlspiegels mit integriertem Mikrofon-ArrayM. RiegelFKFS, StuttgartZur Messung des von Fahrzeugen abgestrahlten Schalls in Windkanälenmit offenen Messstrecken eignen sich Hohlspiegelmikrofone. Dabeiwird das Mikrofon innerhalb des Hohlspiegels so positioniert, dass esim Schnittpunkt der reflektierten einfallenden Schallstrahlen liegt. Sollenmehrere Punkte in der Objektebene vermessen werden (z.B. eineSchallquellenortung durchgeführt werden), so muss der Hohlspiegel miteiner Traversiereinrichtung vor der Messfläche verschoben werden. Diesist in der Regel recht zeitaufwändig. Zur Reduzierung des Zeitaufwandeskann in der Bildebene statt des einzelnen Mikrofons auch ein Mikrofonarrayeingesetzt werden. Eine Traversierung des Spiegels ist dannnicht mehr nötig.Der Beitrag zeigt die konstruktive Auslegung eines solchen Array-Hohlspiegels und die technische Umsetzung des Konzeptes sowie ersteMessergebnisse.Do. 14:50 hassium 3.02 Aeroakustische MesstechnikZur Problematik des Eigengeräusches von Aeroakustik-FahrzeugwindkanälenR. Blumrich und O. BelandFKFS, StuttgartFahrzeugwindkanäle haben bei Betrieb eine Vielzahl von Schallquellen,die aeroakustische Untersuchungen an Fahrzeugen beeinträchtigen.Hierbei spielen die aerodynamischen Schallquellen des Windkanalseine wichtige Rolle, während der Eintrag der übrigen Schallquellensich in der Regel relativ leicht reduzieren lässt. Aeroakustische Quellensind u. a. der Ventilator, Siebe, der Kollektor und eventuell die Düse.Jedoch auch der Messstreckendiffusor kann hierbei eine Rolle spielen.Jede dieser Quellen hat Ihre eigene Problematik und muss auf spezielleArt und Weise modifiziert werden, um den Gesamtgeräuschpegel zusenken. So zeigt sich zum Beispiel, dass die Standardberechnung derDurchgangsdämpfung beim Messstreckendiffusor in bestimmten Frequenzbereichenversagt. Am Beispiel von einzelnen Komponenten desFahrzeugwindkanals soll die Problematik und die Möglichkeit der Geräuschreduzierunggezeigt und diskutiert werden.
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Programm <strong>DAGA</strong> <strong>2012</strong> 313Entfaltungsalgorithmus auf einem dreidimensionalen Gitter ausgewertet.Neben dem akustischen Messverfahren werden im Beitrag auch Beispielefür Messergebnisse vorgestellt und diskutiert.Do. 14:25 hassium 3.02 Aeroakustische MesstechnikEntwicklung eines akustischen Hohlspiegels mit integriertem Mikrofon-ArrayM. RiegelFKFS, StuttgartZur Messung des von Fahrzeugen abgestrahlten Schalls in Windkanälenmit offenen Messstrecken eignen sich Hohlspiegelmikrofone. Dabeiwird das Mikrofon innerhalb des Hohlspiegels so positioniert, dass esim Schnittpunkt der reflektierten einfallenden Schallstrahlen liegt. Sollenmehrere Punkte in der Objektebene vermessen werden (z.B. eineSchallquellenortung durchgeführt werden), so muss der Hohlspiegel miteiner Traversiereinrichtung vor der Messfläche verschoben werden. Diesist in der Regel recht zeitaufwändig. Zur Reduzierung des Zeitaufwandeskann in der Bildebene statt des einzelnen Mikrofons auch ein Mikrofonarrayeingesetzt werden. Eine Traversierung des Spiegels ist dannnicht mehr nötig.Der Beitrag zeigt die konstruktive Auslegung eines solchen Array-Hohlspiegels und die technische Umsetzung des Konzeptes sowie ersteMessergebnisse.Do. 14:50 hassium 3.02 Aeroakustische MesstechnikZur Problematik des Eigengeräusches von Aeroakustik-FahrzeugwindkanälenR. Blumrich und O. BelandFKFS, StuttgartFahrzeugwindkanäle haben bei Betrieb eine Vielzahl von Schallquellen,die aeroakustische Untersuchungen an Fahrzeugen beeinträchtigen.Hierbei spielen die aerodynamischen Schallquellen des Windkanalseine wichtige Rolle, während der Eintrag der übrigen Schallquellensich in der Regel relativ leicht reduzieren lässt. Aeroakustische Quellensind u. a. der Ventilator, Siebe, der Kollektor und eventuell die Düse.Jedoch auch der Messstreckendiffusor kann hierbei eine Rolle spielen.Jede dieser Quellen hat Ihre eigene Problematik und muss auf spezielleArt und Weise modifiziert werden, um den Gesamtgeräuschpegel zusenken. So zeigt sich zum Beispiel, dass die Standardberechnung derDurchgangsdämpfung beim Messstreckendiffusor in bestimmten Frequenzbereichenversagt. Am Beispiel von einzelnen Komponenten desFahrzeugwindkanals soll die Problematik und die Möglichkeit der Geräuschreduzierunggezeigt und diskutiert werden.