BTGNX: Windkanalexperiment zu kopfspaltströmungsinduzierter Geräuschentstehung – Teil 2: Experimentelle Untersuchung (de)
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Abstract:
Der akustische Windkanal des DLR Braunschweig (AWB) eignet sich durch dessen geringes Maß an Hintergrundgeräusch und zahlreiche Instrumentierungsmöglichkeiten insbesondere zur Durchführung präziser, aeroakustischer Experimente. Ein ebensolches wird zur Erfassung des kopfspaltströmungsinduzierten Geräusches, wie es häufig bei axialen Turbomaschinen entsteht, im AWB aufgebaut und durchgeführt. Der Versuch wird von der Abteilung Technische Akustik des DLR Braunschweig gemeinsam mit dem Ventilatorhersteller ebm-papst geplant und trägt die Bezeichnung „Braunschweig Tip-Gap-Noise Experiment“ (BTGNX). Den erschwerten Untersuchungsbedingungen am realen Ventilator zufolge, insbesondere der Rotationsbewegung, wird im Experiment die Situation statisch nachgestellt, wobei der relevante Schallerzeugungsmechanismus erhalten bleibt und des Weiteren isoliert und parametrisch untersucht werden kann. Dies erfolgt anhand eines senkrecht in der Windkanalströmung aufgestellten, geraden Flügels, an dessen oberer Seitenkante mittels einer Gegenplatte ein variabler Kopfspalt eingestellt wird. Ferner verfügt der Aufbau über die Möglichkeit zur Anstellwinkelverstellung sowie der Anpassung der Windkanalgeschwindigkeit. Dieser Part eines zweiteiligen Beitrages zum BTGNX befasst sich mit der ausführlicheren Beschreibung zur Durchführung und Auswertung des Experimentes. Zum einen wird auf Details zur angewandten Messtechnik, wie dem Mikrofonarray zur Quelllokalisierung, den statischen Messbohrungen zur Aufnahme der Flügelauftriebsverteilung sowie den in die Gegenplatte integrierten Sensoren zur Aufnahme von Oberflächendrücken eingegangen. Ferner werden die Messmatrix und erste, experimentell gewonnene Ergebnisse vorgestellt.