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Design von Schalldämpfern – der Weg vom CAD-Modell zum Prototypen

Tag / Zeit: 17.08.2021, 14:00-14:20
Raum: Schubert 4+5
Typ: Regulärer Vortrag
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Zusammenfassung: Bei der Entwicklung und Auslegung von Schalldämpfern in Flugtriebwerken, auch Liner genannt, spielt die experimentelle Untersuchung in Strömungskanälen eine entscheidende Rolle. Moderne additive Fertigungsverfahren, wie z.B. 3D-Druck, bieten hierbei außerdem die Möglichkeit zur Entwicklung innovativer Linerkonzepte mit komplexen Aufbaustrukturen. Zum Vergleich der weltweit existierenden Untersuchungseinrichtungen für überströmte Liner hat das International Forum for Aviation Research (IFAR) eine Benchmark-Aktivität, koordiniert von der NASA, initiiert, bei der alle teilnehmenden Partner, ausgehend von den gleichen digitalen Geometriedaten (CAD), die Fertigung sowie akustische Charakterisierung verschiedener Linertestobjekte miteinander vergleichen und bewerten können. Im Rahmen dieses Beitrags werden die Ergebnisse der entsprechenden Untersuchungen vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vorgestellt. Hierzu wurden die 3D-gedruckten Liner zunächst in dem Liner-Strömungskanal DUCT-R beim DLR Berlin hinsichtlich ihres Dissipationsverhaltens bei verschiedenen Strömungsmachzahlen vermessen. In einem weiteren Schritt wurden über Mikrofone innerhalb der Linersektion die axialen Wellenzahlen der sich über dem Liner ausbreitenden, akustischen Moden bestimmt. Aus diesen Wellenzahlen wurde die Impedanz der Lineroberfläche über verschiedene, meist inverse Verfahren berechnet. Da diese Impedanz eine Linereigenschaft in Verbindung mit der Überströmung ist, lassen sich die DLR-Ergebnisse innerhalb des Benchmarks z.B. mit den Ergebnissen der NASA vergleichen. Dieser Vergleich zeigt für die verschiedenen Testobjekte und Strömungsbedingungen eine gute Übereinstimmung.