Aeroakustischer Windkanal

Die Untersuchung der Schallentstehung an umströmten Körpern hat große Bedeutung für die Lärmminderung an Flugzeugen, Fahrzeugen und Triebwerken, aber auch für viele andere technische Anwendungen. Neben theoretischen Analysen sind in vielen Fällen experimentelle Untersuchungen sinnvoll.

Für derartige Untersuchungen steht der Gruppe Aeroakustik ein spezieller aeroakustischer Windkanal zur Verfügung. Dieser Windkanal ermöglicht Messungen in nahezu lautloser Strömung. Damit sind akustische Untersuchungen an Modell-Flügelprofilen und anderen Messobjekten möglich.

Bei dem Windkanal handelt es sich um einen selbst entwickelten und realisierten Freistrahl-Windkanal, bei dem zahlreiche Maßnahmen für ein extrem geringes Eigengeräusch und eine hervorragende Strömungsqualität sorgen. So wird bei 50 m/s Windgeschwindigkeit ein Schalldruckpegel von nur 61 dB(A) erzeugt.

In der Messstrecke der Anlage sollen die durch die Umströmung von Probekörpern erzeugten Geräusche untersucht werden. Deshalb müssen die von anderen Schallquellen (Störquellen) erzeugten Geräusche deutlich niedriger sein. Eine physikalische Grenze, die nicht unterschritten werden kann, stellt hier das Geräusch der Strömung (des Freistrahls) selber dar. Es ist also erforderlich, dafür zu sorgen, dass der von weiteren Störquellen, insbesondere vom Antrieb des Windkanals in die Messstrecke eingeleitete Schall geringer ist als das Freistrahl-Geräusch. Das wurde sowohl für den vom Ventilator in den Ansaug- als auch für den in den Ausblaskanal abgestrahlten Schall mit Hilfe von hoch dämpfenden Schalldämpfern erreicht. Der vom Ventilatorgehäuse, Motor und von den angrenzenden Anlagenteilen in die Umgebung abgestrahlte Schall wird dadurch gedämmt, dass diese Teile des Windkanals in einem eigenen, von der Messstrecke getrennten Raum aufgestellt werden. Der vom Antrieb ausgehende Körperschall muss durch Körperschallentkopplungen zwischen Ventilator und Fundament bzw. Anschlussverrohrung gemindert werden.

Weiterführende Literatur:

Sarradj, E., Fritzsche, C., Geyer, T., Giesler, J.: Acoustic and aerodynamic design and characterization of a small-scale aeroacoustic wind tunnel. Applied Acoustics, 70:1073–1080, 2009

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