L. Klähn, L. Caldas, R. Meyer, A. Rudolphi, A. Moreau, U. Tapken

An einem für aeroakustische Untersuchungen entwickelten Labor-Fan-Prüfstand wurden detaillierte aerodynamische und aeroakustische Messungen mit verschiedenen Einlaufstörungen durchgeführt. Das Ziel der vorgestellten Studie ist es, die Abhängikeiten der Schallquellen einer Fan-Rotor-Stator-Stufe von den aerodynamischen Eigenschaften der Strömung besser zu verstehen. Die mittleren Strömungsgeschwindigkeiten werden flächig mit Totaldruckrechen gemessen. Die turbulenten Geschwindigkeitsschwankungen werden mit Hitzdrahtsonden erfasst. Für die Messung des Schallfeldes wird ein kombiniertes Mikrofonarray aus einem Linienarray und einem Ringarray verwendet. Die Schallleistungsspektren und integrierten Schallleistungspegel werden für verschiedene Betriebspunkte bestimmt und mit den inhomogenen mittleren und turbulenten Strömungsgeschwindigkeiten korreliert. Die Differenzen der Schallleistungspegel zwischen dem gestörten und dem ungestörten Fall zeigen eine geringe Abhängigkeit vom Betriebspunkt aber eine starke Abhängigkeit von der Turbulenzintensität und der Stärke der mittleren Geschwindigkeitsstörung. Die klaren Trends werden im Kontext der dominanten Breitband-Schallquellen, der Einlaufturbulenz-Rotor-Interaktion und der Rotor-Stator- Interaktion intepretiert.

Detailed aerodynamic and aeroacoustic measurements were performed on a laboratory fan test rig developed for aeroacoustic investigations, subjected to various inlet disturbances. The aim of this study is to better understand the dependence of the sound sources of a fan-rotor-stator stage on the aerodynamic properties of the flow. Mean flow velocities are measured across the entire surface using total pressure rakes. Turbulent velocity fluctuations are recorded using hot-wire probes. A combined microphone array consisting of a line array and a ring array is used to measure the sound field. The sound power spectra and integrated sound power levels are determined for different operating points and correlated with the inhomogeneous mean and turbulent flow velocities. The differences in sound power levels between the disturbed and undisturbed cases show a weak dependence on the operating point but a strong dependence on the turbulence intensity and the magnitude of the mean velocity disturbance. The clear trends are interpreted in the context of the dominant broadband sound sources, the inlet turbulence-rotor interaction, and the rotor-stator interaction.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2022, Dresden

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2022

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2022102815322141394191

10.25967/570161

Triebwerksakustik, Grenzschichteinsaugung, Einlaufstörung, Breitbandlärm, Turbulenz, Verdichter

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Klähn, L.; Caldas, L.; et al. (2022): Experimentelle Untersuchung der Auswirkung von Einlaufstörungen auf die Aeroakustik einer Rotor-Stator-Konfiguration am Fan-Prüfstand CRAFT. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/570161. urn:nbn:de:101:1-2022102815322141394191.

28.10.2022