SAG-Anlage (Strömungsakustiklabor Göttingen)

Mikrofon-Array Messung in der der geschlossenen Messstrecke (DNW-KKK) bei T = 100 K.

Messgrößen

  • Druckfluktuationen
  • Schallintensität
  • Schallschnelle
  • Strukturschwingungen

Anlagenbeschreibung

Das Strömungsakustiklabor Göttingen (SAG) umfasst die aeroakustische Messtechnik des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik am Standort Göttingen. Dazu gehören mehrere akustische Mikrofonarrays, eine Vielzahl von akustischen und Beschleunigungssensoren und zwei große Datenerfassungssysteme. Die verschiedenen Einzelkomponenten können zu mobilen Messsystemen kombiniert werden, um unterschiedliche Messaufgaben im Bereich der Aeroakustik zu erfüllen.

Die messtechnischen Ziele des Labors sind:
• Lokalisation und Quantifizierung von Schallquellen
• Identifikation von Schallquellmechanismen
• Messung und Reduzierung von Schall in der Flugzeugkabine
• Untersuchung des Grenzschichtgeräusches
• Akustische Messungen bei hohen Reynoldszahlen

Das Equipment der SAG-Anlage ermöglicht die Verwendung der akustischen Messtechnik in den meisten industriellen Windkanälen. So kann beispielsweise die Mikrofon-Array Messtechnik sowohl in Windkanälen mit geschlossener und offener Messstrecke als auch im Feldeinsatz (Vorbeifahrten von Hochgeschwindigkeitszügen) eingesetzt werden, um die Position und die Stärke von Schallquellen zu ermitteln. Diese Technik kann auch in kryogenen Windkanälen eingesetzt werden. Die Abbildung zeigt eine Schallquellkarte aus einer Messung an einem Halbmodell im DNW-KKK bei einer Temperatur von 100 K.

Im Folgenden ist das Messequipment des Strömungsakustiklabors in der Übersicht dargestellt:
• 5 Datenerfassungssysteme des Typs VIPER mit insgesamt 240 Kanälen
• 2 Datenerfassungssysteme des Typs Oros OR38 mit insgesamt 56 Kanälen
• 60 ¼ Zoll Kondensatormikrofone
• 20 ½ Zoll Kondensatormikrofone
• 80 ¼’’ Multifield Mikrofone
• 250 Vorpolarisierte Elektretmikrofone
• 40 Einaxiale Beschleunigungssensoren
• 30 Triaxiale Beschleunigungssensoren
• 60 Piezoresistive Drucksensoren
• 18 Schallintensitätssonden (p-p und p-u)
• 1 Dreidimensionale Intensitätssonde
• Verschiedenes: Filter, Kunstkopf, Signalgeneratoren, Außenmikrofon, Schallquellen, Pistonphon
• 2 Mikrofon-Arrays (jeweils 144 Mikrofone) für Messungen in der geschlossenen Messstrecke
• 2 Mikrofon-Arrays für Messungen in der offenen Messstrecke
• 1 Array für Nahfeldholografie
• 1 Mikrofon-Array (144 Mikrofone) für akustische Messungen unter kryogenen Bedingungen
• 1 flugzugelassenes Kabinen Mikrofon-Array mit 60 ¼’’ Multifield Mikrofonen

Anwendung

Die Messsysteme des SAG sind mobil in industriellen Windkanälen einsetzbar. Die Mikrofon-Arrays des DLR Institutes für Aerodynamik und Strömungstechnik erlauben Messungen sowohl in offenen als auch in geschlossenen Messstrecken. Die Messsysteme wurden bereits erfolgreich in verschiedenen Niedergeschwindigkeitswindkanälen eingesetzt, um die dominanten Schallquellen des Umströmungslärms an Flugzeugen, Zügen und Kraftfahrtzeugen zu identifizieren. Zudem wurden sie in Vorbeifahrtmessungen an Zügen eingesetzt um aeroakustische Schallquellen an Hochgeschwindigkeitszügen zu erfassen. Die mobilen Systeme zur Vermessung der Schallintensität und der Schallschnelle wurden im Bereich der Kabinenakustik eingesetzt, um die in eine Flugzeugkabine eingebrachte Schallenergie zu bestimmen.

Literatur / Referenzen

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Institut / Einrichtung

DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Kontakt

Dr.-Ing. Lars Koop
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Jochen Krampe
Technologiemarketing

Dr. Frank Holtmann
Technologiemarketing

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