Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf 1 Aufgabenstellung - Erstellung eines modularisierten Akquirierungsprogramms für die aerodynamischen Messgrößen.

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2 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf 1 Aufgabenstellung - Erstellung eines modularisierten Akquirierungsprogramms für die aerodynamischen Messgrößen mit der Software DASYLAb Überprüfung der Temperaturmessung -Bewertungsfenster und Überlappung -Akustische Nahfeldmessung in vier Positionen -Prognoseverfahren: Fortsetzung Vergleich zwischen zwei Messideen Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren Reproduzierbarkeit der aerodynamischen der akustischen Messungen Aerodynamik Akustik

3 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 2 Temperaturmessung-1 National Instrument NI-DAQ (AT-MIO-16E-10 Logical Device 12Bits) Signalgenerator DC-Signal U I

4 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 3 Temperaturmessung-2 Für ein DC-Signal 20% des maximalen Wert des Spannungsbereichs [-a;+a]

5 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 4 Struktur des Datenakquirierungsprogramms-1 Berechnung der Kenngrößen zur Online- Anzeige (ohne Mittelung der erfassten Messgrößen ) Berechnung der Kenngrößen zur Aufnahme (mit Mittelung der erfassten Messgrößen ) Einstellung der Schnittstellen 4* GBIP-Interfaces: Erfassung der Drücke Pbarom., Pa., PBl., und P1. 1*RS23-Interface: Erfassung des Drehmoments M 2*Analoge-Eingänge: Erfassung der Drehzahl n und der Temperatur T Erfassung von physikalischen Größen: Pbarom., Pa., PBl., P1., M, n, T Darstellung der Ergebnisse in Tabellen&Grafiken Archivierung als ASCII-Format und Weiterverarbeitung der Ergebnisse mit Excel DOKUMENTATION UND PRÄSENTATION VERARBEITUNG ERFASSUNG

6 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 5 Vergleich zwischen zwei Messideen Δ=5% Mittelung nach der Berechnung der Strömungsgrößen Mittelung der Messgrößen und anschließende Berechnung der Strömungsgrößen n=1500 U/min n=1000 U/min n=1500 U/min n=600 U/min n=2000 U/min

7 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 6 Struktur des Datenakquirierungsprogramms-2 1) Datenerfassung und Steuerung A B C D 2) Verarbeitung 3 ) Präsentation und Dokumentation

8 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 7 Genauigkeit der Messung Drücke : Pbarom., Pa., PBl., und P1. Drehmoments M Drehzahl n und Temperatur T Messdauer: 60.s φ =0,023 φ =0,126 φ ψ

9 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 8 Reproduzierbarkeit = 0,802 = 0,6 aerodynamische Messung akustische Messung n=1500 U/min, φ op =0,08 gute Übereinstimmung der Spektren. Die Terzspektren weisen keine großen Unterschiede auf. harrou: kjhykjhhadhak harrou: kjhykjhhadhak

10 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 9 Messunsicherheiten Δ φ< 0,9% Δ ψ< 0,8% Δ η< 2,8%

11 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 10 Bewertungsfenster Vergleich: Hanning- und Flattopfenster n=1000 min -1 φ op =0,08 φ op_li =0,034 φ op_re =0,086 5dB Fenstertyp beeinflusst nicht unerheblich das Spektrum

12 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 11 Überlappung Einwirkung unterschiedlicher Überlappungen: 25%, 50%, 75% und 98% n=1000 min -1 φ op =0,08 φ op_li =0,034 φ op_re =0,086 Absoluter Terzabweichungswert (98%-o%) mit Hanningfenster Absoluter Terzabweichungswert (98%-o%) mit Flattopfenster nFFT=32768, Fs=44,1kHz, Mittelungszahl=60

13 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 12 Einfluss der Mittelungszeit Mittelungszeit Schwankungen Mittelungszeiten: Reuzierung der Schwankungen

14 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 13 Messung in unterschiedlichen Positionen im Nah- und Fernfeld-1 alte Befestigungsweise des Mikrofons neue Befestigungsweise des Mikrofons Volumen verursacht den Helmholtz-Resonator 1mm Mikrofon wandbündig abgeschlossen 10mm

15 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 14 Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-2 Cut-On-Frequenz: Ebene Wellen Nicht ebene Wellen

16 FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren Ebene Wellen Nicht ebene Wellen Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-3 Cut-On-Frequenz: 15Driss Harrou

17 FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 16 Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-4

18 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 17 Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-5

19 FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-6 18Driss Harrou

20 FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 19 Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-7

21 FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld -8 20Driss Harrou

22 FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 21 Messung in unterschiedlichen Positionen im Nah- und Fernfeld-9 Schlussfolgerung: Oberhalb der Grenzfrequenz (Cut-On-Frequenz) Ausbreitung der nicht ebenen Wellen Schalldruckpegeln des Nahfeldes [0-2kHz] liegen über den Schalldruckpegeln des Fernfeldes Ab 2kHz fallen die Schalldruckpegeln im Fernfeld stärker als im Nahfeld Im Optimum gute Übereinstimmung der Gesamtpegeln im Nah-und Fernfeld

23 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 22 Prognoseverfahren Fortsetzung der MATLAB-Programmierung für das Prognoseverfahren Kappen und Berechnung der akustischen Kennlinie Darstellung der akustischen Kennlinie mit und ohne Frequenzgang Korrektur ohne Frequenzgangkorrektur Mit Frequenzgangkorrektur Auswertung verschiedener Drehzahlhochfahrten

24 Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren 23 Zusammenfassung Temperaturmessung überprüft Datenerfassungsprogramm Kennlinien von Ventilatoren an einem Normprüfstand Reproduzierbarkeit der aerodynamischen und aeroakustischer Messungen Abweichung von 5dB beim Schalldruckspektren zwischen Hanning- und Flattopfenster Überlappung Reduzierung der Messzeit Im akustischen Nah- und Fernfeld oberhalb der Cut-On-Frequenz nicht ebenen Wellen Im akustischen Nahfeld sind die Gesamtpegel Positionsabhängig Aussage für die Geräuschabstrahlung eines Ventilators Fenstertyp beeinflusst nicht unerheblich das Spektrum