Schallquellenlokalisierung an Geschlitzten Axialventilatoren mit Rotierendem Beamforming
* Presenting author
Abstract:
Axialventilatoren werden in den meisten Fällen stromab von Schutzgittern, Wärmeübertrager oder Luftfilter eingesetzt. Durch die gestörte turbulente Zuströmung wird der induzierte Schalldruckpegel im Vergleich zur freien Anströmung erhöht. Vorderkantenmodifikationen, wie Zähnelungen, poröse Strukturen oder in Strömungsrichtung orientierte Schlitze sind hierbei effektive Maßnahmen zur Lärmminderung von Tragflügelprofilen. Um diese Vorderkantenmodifikationen auf Axialventilatoren zu übertragen, müssen Axialventilator-spezifische Effekte wie Spalt- und Radialströmung, rotierender Strömungsabriss und Interaktion mit nachlaufenden Ventilatorschaufeln, berücksichtigt werden. Für die aeroakustische Messung von rotierenden Systemen eigenet sich insbesondere die Mikrofon Array Technik in Kombination mit rotierendem Beamforming. Zur Berechnung des benötigten Schallfeldes ist es vorteilhaft in einem virtuellen, rotierendem Referenzsystem zu arbeiten, in dem die Quelle ruht. Die Berechnung des Schallfeldes erfolgt in dieser Arbeit mit der Methode der akustischen Strahlentheorie. Basierend auf der Differentialgeometrie einer vierdimensionalen Mannigfaltigkeit wird der Energiefluss von der Schallquelle zu den Mikrofonen berechnet. Anschließend werden die Mikrofonsignale auswertet und die Schallquellen mit üblichen Beamforming-Verfahren lokalisiert. In einem Axialventilatorprüfstand können dadurch die aerodynamischen und aeroakustischen Eigenschaften von Axialventilatoren mit geschlitzten Vorderkanten in einer turbulenten Zuströmung untersucht und bewertet werden.