Interpretation von Breitbandgeräusch-Messungen am Fan-Prüfstand CRAFT mithilfe analytischer Modelle
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Abstract:
Ein neuer Fan-Prüfstand wurde entwickelt und kürzlich in Betrieb genommen. Der Co-/Contra Rotating Akustik Fan Teststand - CRAFT. Der Prüfstand verfügt über umfangreiche aerodynamische und akustische Messtechnik sowie ein Inflow Control Device zur Gewährleistung einer ungestörten Zuströmung. Eine erste Studie konzentriert sich auf die Anregungsmechanismen der breitbandigen Schallfeldkomponenten, mit dem Ziel, die Ursachen der verschiedenen Schallquellen von Axial-Fans hoch aufgelöst zu analysieren und besser zu verstehen. Hierfür werden die in den Eintritts- und Austrittskanal abgestrahlten Schallfelder mittels kombinierter axialer und azimutaler Mikrofon-Arrays abgetastet. Die rotorinkohärenten Schallfeldkomponenten werden in die Kanalmoden zerlegt, was eine Berechnung der breitbandigen modalen Schallleistungen ermöglicht. Zusätzlich wird das stationäre Geschwindigkeitsfeld mit Totaldruckrechen und das instationäre Geschwindigkeitsfeld mit traversierbaren Hitzdrahtsonden abgetastet. Die gemessenen Strömungsgrößen werden als Eingangsdaten für das Fan Schall Vorhersagetool PropNoise verwendet, um basierend auf physikalischen Modellen die Leistung der verschiedenen Schallquellen an den Vorder- und Hinterkanten von Rotor und Stator zu berechnen. Im vorliegenden Artikel werden die gemessenen und berechneten Schallleistungen bei mehreren Betriebspunkten gegenübergestellt, um die wesentlichen Fan Schallquellen zu bewerten.