Experimentelle Untersuchungen des Klappenseitenkantenlärms

• Experimental study on flap side edge noise

Tiedemann, Christian; Henke, Rolf (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2009)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Kurzfassung

Diese Arbeit befasst sich mit der experimentellen Untersuchung des Klappenseitenkantenlärms. Neben den akustischen Eigenschaften, welche mit einem Mikrofonarray untersucht werden, werden auch detaillierte Strömungsfelduntersuchungen durchgeführt. Zunächst wird das mittlere Strömungsfeld für ein Referenz-Flügel-Klappenmodell vermessen. Die Oberflächenströmung wird im ersten Schritt durch Ölanstrichbilder visualisiert. Anhand dieser Bilder werden Messebenen für anschließende Particle-Image Velocimetry Untersuchungen definiert. Es werden sowohl das gemittelte, als auch das instantane Strömungsfeld analysiert, um Informationen über den Schallentstehungsmechanismus zu erhalten. Diese Ergebnisse werden mit den Resultaten von Mikrofonarray-Messungen verglichen, durch welche die Schallquellenverteilung an der Klappenseitenkante des Modells aufgelöst wird. Diese Messungen werden allerdings nicht parallel zu den PIV-Messungen durchgeführt, sondern finden im Allgemeinen in separaten Messkampagnen statt. Durch diesen Abgleich von gemittelten und instantanen Strömungsfeldaufnahmen mit akustischen Daten soll eine Modellvorstellung des Klappenseitenkantenlärms erhalten werden. Durch gezielte Modifikationen der Seitenkantengeometrie wird die Plausibilität der entwickelten Modellvorstellung geprüft. Im Anschluss an diese Grundlagenuntersuchungen wird ein erster Schritt zu realitätsnäheren Konfigurationen durchgeführt, indem Kavitäten an der Klappenseitenkante eingebracht werden, wie es auch bei realen Flugzeugen häufig zu beobachten ist. Die Tiefe der Kavitäten wird variiert, um Aussagen über den Einfluss dieses Parameters auf den Seitenkantenlärm zu erhalten. Abschließend wird die Lärmminderung durch das Aufbringen von Bürsten an der Seitenkante betrachtet. Es werden gezielt Parameter der Bürsten variiert, um die wesentlichen Einflussgrößen für die Lärmreduzierung aufzuzeigen.

Einrichtungen

• Lehrstuhl und Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme (ILR) [415310]