Ein Beitrag zur Berechnung der Schallemission mehrstufiger Verdichter und Turbinen von Flugzeugtriebwerken:
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I
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
BEZEICHNUNGEN
VII
1
EINFUEHRUNG
1
1.1
PROBLEMSTELLUNG
1
1.2
STAND
DER
TECHNIK
AUF
DEM
GEBIET
DER
3
SCHALIBERECHNUNG
VON
TURBOMASCHINEN
1.2.1
EMPIRISCHE
RECHENVERFAHREN
3
1.2.2
ANALYTISCHE
RECHENVERFAHREN
5
1.3
ZIELSETZUNG
7
2
SCHALLEMISSION
DER
SCHAUFELGITTER
UNTER
BERUECK
SICHTIGUNG
DES
EINFLUSSES
DER
DRALLSTROEMUNG
9
2.1
THEORETISCHES
MODELL
9
2.2
SCHALL
ABSTRAHLUNG
EINES
DIPOLS
IN
EINER
DRALLSTROE
11
MUNG
2.2.1
WELLENGLEICHUNG
11
2.2.2
INTEGRATION
DER
WELLENGLEICHUNG
18
2.2.2.1
TRANSFORMATION
DER
WELLENGLEICHUNG
IN
EIN
19
MEDIUMFESTES
KOORDINATENSYSTEM
2.2.2.2
SCHALL
ABSTRAHLUNG
DES
DIPOLS
IM
MEDIUMFESTEN
SYSTEM
20
2.2.2.3
DIPOL
STRAHLUNG
IM
ABSOLUTSYSTEM
23
2.2.3
SCHALL
ABSTRAHLUNG
EINES
TANGENTIAL
UND
AXIAL
28
SCHWINGENDEN
DIPOLS
2.3
SCHALL
ABSTRAHLUNG
EINER
DIPOLERREGERMODE
31
II
SEITE
2.4
NAEHERUNGSWEISE
BERUECKSICHTIGUNG
DES
GEHAEUSEEIN
FLUSSES
AUF
DIE
SCHALLERZEUGUNG
33
2.5
SCHALL
ABSTRAHLUNG
VON
LAUF
UND
LEITRAD
35
2.5.1
LEITRADDREHKLANG
36
2.5.2
LAUFRADDREHKLANG
39
2.5.2.1
STATIONAERER
DREHKLANG
40
2.5.2.2
QUASI
STATIONAERER
DREHKLANG
42
2.5.3
LEITRADBREITBANDLAERM
45
2.5.4
LAUFRADBREITBANDKAERM
48
2.6
SCHALLEISTUNG
DER
SCHAUFELGITTER
51
2.7
EINFLUSS
DER
DRAL
1
STROEMUNG
AUF
DIE
SCHALLEMISSION
DER
SCHAUFELGITTER
54
3
ERMITTLUNG
DER
SCHALLERZEUGENDEN
LAUFRAD
UND
LEITRADLUFTKRAEFTE
59
3.1
HARMONISCHE
LUFTKRAEFTE
59
3.1.1
ENTSTEHUNGSURSACHEN
59
3.1.2
VORHANDENE
BERECHNUNGSMETHODEN
60
3.1.2.1
POTENTIALTHEORETISCHE
WECHSELWIRKUNG
BENACHBARTER
SCHAUFELGITTER
60
3.1.2.2
NACHLAUFWECHSELWIRKUNG
BENACHBARTER
SCHAUFELGITTER
61
3.1.2.3
STATIONAERE
EINLAUFSTOERUNGEN
63
3.1.2.4
QUASISTATIONAERE
EINLAUFSTOERUNGEN
64
III
SEITE
3.2
STOCHASTISCHE
LUFTKRAEFTE
67
3.2.1
ENTSTEHUNGSURSACHEN
67
3.2.2
VORHANDENE
BERECHNUNGSMETHODEN
70
3.2.2.1
SCHAUFELGITTER
IN
TURBULENTER
STROEMUNG
70
3.2.2.2
WECHSELWIRKUNG
DER
GRENZSCHICHT
MIT
DER
SCHAUFEL
HINTERKANTE
72
3.2.3 NEUE
EMPIRISCHE
BERECHNUNGSMETHODE
FUER
DIE
GRENZSCH
I
CHT/HI
NTERKANTEN-WECHSELWI
RKUNG
73
4
WELLENTHEORETISCHE
METHODE
ZUR
BERECHNUNG
DER
SCHALLAUSBREITUNG
IN
TURBOMASCHINEN
77
4.1
LOESUNGSWEG
77
4.2
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
SCHAUFELLOSE
KANAELE
80
4.2.1
ANALYTISCHES
MODELL
80
4.2.2
SCHALLFELD
IN
EINEM
KANALELEMENT
81
4.2.3
VIERPOLMATRIX
EINES
KANALELEMENTS
85
4.2.4
UEBERPRUEFUNG
DER
THEORIE
ANHAND
VON
MESSUNGEN
UND
ERGEBNISSEN
ANDERER
THEORIEN
87
4.2.5
PARAMETRISCHE
UNTERSUCHUNG
ZUR
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
NICHTZYLINDRISCHE
RINGKANAELE
88
4.3
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
SCHAUFELGITTER
89
4.3.1
ERWEITERUNG
DER
SCHALLAUSBREITUNGSBERECHNUNG
DURCH
BERUECKSICHTIGUNG
DREIDIMENSIONALER
SCHALLFELDER
90
4.3.1.1
ANALYTISCHES
MODELL
90
4.3.1.2
SCHALLAUSBREITUNGSTHEORIE
91
4.3.1.3
BERECHNUNG
DER
SCHALLAUSBREITUNGSFAKTOREN
UNTER
VERWENDUNG
VON
AEHNLICHKEITSGESETZEN
98
4.3.1.4
RECHENERGEBNISSE
ZUR
DREIDIMENSIONALEN
SCHALLAUS
BREITUNG
DURCH
SCHAUFELGITTER
100
4.3.2
MODENUMWANDLUNG
BEI
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
SCHAUFELGITTER
102
4.3.3
VIERPOLMATRIX
EINES
SCHAUFELGITTERS
103
IV
SEITE
4.4
IMPEDANZ
VON
DUESE
UND
EINLAUF
106
4.5
VERIFIKATION
DER
THEORIE
ZUR
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
MEHRERE
HINTEREINANDER
GESCHALTETE
SCHAUFELGITTER
107
4.6
EINFLUSS
DER
STUFENZAHL
AUF
DIE
SCHALLAUSBREITUNGS
VERLUSTE
IN
EINER
TURBOMASCHINE
108
4.7
SCHALL
ABSTRAHLUNG
EINES
SCHAUFELGITTERS
DURCH
BENACHBARTE
SCHAUFELGITTER
109
STATISTISCHE
METHODE
ZUR
BERECHNUNG
DER
SCHAL
1
AUSBREITUNG
IN
TURBOMASCHINEN
113
5.1
LOESUNGSWEG
113
5.2
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
EINZELNE
SCHAUFELGITTER
114
5.3
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
MEHRERE
HINTEREINANDER
GESCHALTETE
SCHAUFELGITTER
116
5.3.1
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
ZWEI
GITTER
MIT
MODEN
UMWANDLUNG
116
5.3.2
SCHALLAUSBREITUNG
DURCH
ZWEI
SCHAUFELGITTER
OHNE
MODENUMWANDLUNG
118
5.3.3
ERWEITERUNG
DER
SCHALLAUSBREITUNGSBERECHNUNG
VON
ZWEI
AUF
MEHRERE
HINTEREINANDER
GESCHALTETE
SCHAUFELGITTER
121
5.4
SCHALL
ABSTRAHLUNG
EINES
SCHAUFELGITTERS
DURCH
BENACHBARTE
GITTER
122
V
SEITE
6
SCHALL
ABSTRAHLUNG
VON
EINLAUF
UND
DQSE
126
6.1
EINFLUSS
GEOMETRISCHER
UND
AERODYNAMISCHER
PARAMETER
AUF
DIE
SCHALL
ABSTRAHLUNG
VON
EINLAUF
UND
DUESE
126
6.2
BERECHNUNG
DER
SCHALL
ABSTRAHLUNG
VON
EINLAUF
UND
DUESE
130
6.2.1
BERECHNUNG
DER
MODALEN
SCHALL
ABSTRAHLUNG
130
6.2.2
BESTIMMUNG
MODENGEMITTELTER
RICHTCHARAKTERISTIKEN
133
6.2.3
NAEHERUNGSWEISE
BERECHNUNG
DER
MODALEN
SCHALLAB
STRAHLUNG
134
7
VERGLEICH
ZWISCHEN
GEMESSENER
UND
BERECHNETER
SCHALLEMISSION
VON
TURBOMASCHINEN
141
7.1
EINSTUFIGE
VERDICHTER
141
7.1.1
VERSUCHSVERDICHTER
141
7.1.2
HUBGEBLAESE
144
7.2
MEHRSTUFIGE
TURBINEN
146
7.2.1
ZWEI
UND
VIERSTUFIGE
TRIEBWERKSTURBINE
146
7.2.2
DREISTUFIGE
VERSUCHSTURBINE
149
7.3
GENAUIGKEIT
DES
NEUEN
RECHENVERFAHRENS
IM
VERGLEICH
ZU
VORHANDENEN
RECHENVERFAHREN
150
VI
SEITE
8
ZUSAMMENFASSUNG
151
ANHANG
A
155
ANHANG
B
159
ANHANG
C
164
LITERATURVERZEICHNIS
167
TABELLEN
182
ABBILDUNGEN
183 |
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