By Valentin Klöppel
ISBN-10: 3322883795
ISBN-13: 9783322883797
ISBN-10: 3531026534
ISBN-13: 9783531026534
Der Triebwerkslarm ist bereits Gegenstand zahlreicher Unter suchungen gewesen. Hierbei wurde der aus der Duse tretende Freistrahl als eine der Hauptschallquellen identifiziert. Innerhalb des Strahles wiederum fanden Michalke und Fuchs [11. sowie Neuwerth [2J als starke Schallerzeuger geordnete Turbu lenzstrukturen (s. Abb. 1. 1). Die Schallabstrahlung dieser Strukturen wird durch ein den Strahl umlenkendes Hindernis, wie z. B. den Boden beim Senkrechtstart. sowie Schubumkehrer und Blown Flaps auf Grund der auf die Struk turen wirkenden Umlenkkrafte stark erhoht. Bei Hindernisabstanden h 6 Dusendurchmesser und Austritts machzahlen MA 0,6 kann eine weitere Larmerhohung durch Ruck kopplung zwischen den Strukturen und Schallwellen auftreten, welche vom Umlenkgebiet ausgehen [4J. [2J, (s. Abb. 1. 2). Bei Unterschallstromung wandert dann ein Teil der Schallwellen. welche vom Wandstaugebiet ausgehen, im Strahlinnern in Richtung des Dusenaustritts. Dabei werden die Wellen teilweise durch Totalreflektion an der Innenseite der freien Strahlgrenz schic t im Strahlinnern kanalisiert und behalten so eine hohe Intensitat. Hierdurch werden in der dusennahen freien Grenzschicht die Turbulenzstrukturen verstarkt. Diese ent wickeln sich auf ihrem Weg in Richtung auf die Wand zu zusammen hangenden Wirbeln, welche dort ihrerseits wieder Schallwellen hervorrufen. Die auf diese Weise entstandene Ruckkopplungs schleife erzeugt einen Ton hoher Schallintensitat. - 6 - Abb. 1. 1 (3} D Duse T Turbulenzstruktur Abb. 1. 2 A H Wand W Wirbel - S Schalldruck greatest D Duse - 7 - 2. AufgabensteIlung Aufgabe des vorliegenden Forschungsvorhabens struggle es, 1.
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1) miteinander interferieren. Hierdurch tritt eine gewisse Ähnlichkeit mit der sogenannten "geometrischen" oder "Ray"-Akustik auf. Diese ist in strengem Sinne nur anwendbar, wenn die auftretenden Wellenlängen klein gegenüber lokalen akustischen Inhomogenitäten - 36 - E o S (Quelle) Abb. 1 sind, da sonst Beugung und Streuung auftreten, welche durch die geometrische Akustik nicht beschrieben werden können. Bei dem von einer Wand umgelenkten Luftstrahl sind diese Inhomogenitäten Grenzschichtdicke, Strahldurchmesser und mittlerer Umlenkradius.
Q1 und Q5 in Abb. 1) miteinander interferieren. Hierdurch tritt eine gewisse Ähnlichkeit mit der sogenannten "geometrischen" oder "Ray"-Akustik auf. Diese ist in strengem Sinne nur anwendbar, wenn die auftretenden Wellenlängen klein gegenüber lokalen akustischen Inhomogenitäten - 36 - E o S (Quelle) Abb. 1 sind, da sonst Beugung und Streuung auftreten, welche durch die geometrische Akustik nicht beschrieben werden können. Bei dem von einer Wand umgelenkten Luftstrahl sind diese Inhomogenitäten Grenzschichtdicke, Strahldurchmesser und mittlerer Umlenkradius.
CREMER Vorlesungen über Technische Akustik. Springer Verlag, Berlin, 1971. EVERTZ KLöPPEL NEUWERTH W. QUICK ATVARS K. SCHUBERT GRANDE S. RIBNER Noise Generating by Interaction between Subsonic Jets and Blown Flaps. DLR-FB 76-20 über Schwingungserscheinungen in axialsymmetrischen Freistrahlen hoher Unterschallgeschwindigkeit, die auf eine Wand auftreffen. Dissertation, TH Aachen, 1970. Refraction of Sound by Jet Flow or Jet Temperature. NASA CR-494, 1966. FORSCHUNGSBERICHTE des Landes Nordrhein-Westfalen Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Heinz Kühn vom Minister für Wissenschaft und Forschung Johannes Rau Die "Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen" sind in zwölf Fachgruppen gegliedert: Geisteswissenschaften Wirtschafts- und Sozialwissenschaften Mathematik / Informatik Physik / Chemie / Biologie Medizin Umwelt / Verkehr Bau / Steine / Erden Bergbau / Energie Elektrotechnik / Optik Maschinenbau / Verfahrenstechnik Hüttenwesen / Werkstoffkunde Textilforschung Die Neuerscheinungen in einer Fachgruppe können im Abonnement zum ermäßigten Serienpreis bezogen werden.
Strahllärm von Triebwerken durch akustische Rückkopplung by Valentin Klöppel
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4.4