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Untersuchung der Schallabstrahlung von gesichelten Axialventilatoren mit sinusförmigen Vorderkanten

* Presenting author
Day / Time: 19.03.2019, 17:20-17:40
Room: Saal 4
Typ: Regulärer Vortrag
Abstract: Die Schallabstrahlung von Axialventilatoren wird maßgeblich von der Geometrie der Laufradschaufel und den Einströmrandbedingungen bestimmt. Insbesondere bei einer Zuströmung mit hohen Turbulenzgraden ist eine verstärkte Schallabstrahlung zu erwarten. Basierend auf Untersuchungen an Tragflügeln gibt es Ansätze, um insbesondere den Schallentstehungsmechanismus, der mit solchen Zuströmbedingungen verknüpft ist, den sog. Zuströmturbulenzschall, zu verringern. Dabei wird die üblicherweise gerade Vorderkantengeometrie sinusförmig ausgeführt. Die Schallabstrahlung von Tragflügeln konnte dadurch maßgeblich verringert werden.Um die Wirksamkeit solcher Vorderkantenmodifikationen zur Schallreduzierung von Axialventilatoren zu überprüfen, wurde eine Parameterstudie mit sinusförmigen Vorderkanten an Ventilatoren mit unterschiedlicher Sichelung – vorwärts-, rückwärts- und ungesichelt – durchgeführt.Neben dem Referenz-Ventilator mit gerader Vorderkante wurden vier weitere Konfigurationen mit sinusförmigen Vorderkanten (mit unterschiedlichen Parametern für Wellenlänge und Amplitude der Sinusfunktion) an den vorwärts-, rückwärts- und ungesichelten Ventilatoren hinsichtlich ihrer aerodynamischen und akustischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl der Druckaufbau als auch der Wirkungsgrad durch die modifizierten Vorderkanten bei allen Sichelungsarten verbessert wird. Des Weiteren wird die Schallemission durch die modifizierten Vorderkanten deutlich verringert. Dies zeigt sich in einer Reduzierung der breitbandigen und auch der tonalen Schallanteile. Die Verbesserung der aerodynamischen und auch der akustischen Eigenschaften ist dabei vor allem von der Wellenlänge der Sinusfunktion abhängig.