Methoden der Aeroakustik

Ziele der Vorlesung

Die meisten technischen Geräte produzieren Lärm. Bei einer Vielzahl der Fälle ist der Lärm auf Strömungsvorgänge zurückzuführen (Triebwerks- und Umströmungsgeräusche an Flugzeugen, Rotorgeräusche, Windgeräusche an Kraftfahrzeugen, Ventilgeräusche, Lüftergeräusche, etc.). Eine technische Lärmminderungsmaßnahme zu entwickeln, oder von Beginn an ein lärmarmes Gerät zu entwerfen, erfordert die Kenntnis der Mechanismen der aeroakustischen Schallentstehung und der Methoden der Aeroakustik.

Die Vorlesung "Methoden der Aeroakustik" stellt die gebräuchlichen Berechnungs- und Messverfahren vor und erläutert die jeweiligen Einsatzgebiete / Besonderheiten. Am Ende der Vorlesung sollten Hörer(innen) in der Lage sein, die Verfahren einzusetzen und auf der Basis ihrer Kenntnis Ergebnisse kritisch bewerten / einschätzen zu können.

Vorlesungsinhalt

a) Analytische/numerische Methoden der Aeroakustik:

• Übersicht zu Berechnungskonzepten
• Wellengleichungsmethoden (angepasste asymptotische Entwicklung, Kirchhoffintegral, Ffowcs-Williams Hawkings Integral, Randelemente-verfahren, Finite Elemente Verfahren)
• Störungsmethoden (hochauflös. Finite Differenzenverfahren, Übersicht Computational Aeroacoustics, CAA)

b) Experimentelle Methoden der Aeroakustik:

• Messinstrumente (Freifeldmikrophon, Multimikrophonanordnung (Array), akustischer Hohlspiegel, Oberflächendrucksensoren) und Einsatz (Quelllokalisierung, Freifeldschalldruck)
• Messanordnungen (aeroakustische Windkanäle, Überflugmessungen) inkl. Besonderheiten der Datenauswertung (Scherschichteffekt, Dopplereffekt, konvektive Verstärkung)

Vorlesungsbegleitend wird die Exkursion zum Akustischen Windkanal Braunschweig (AWB) des DLR (MB-ISM-103) empfohlen