Im Projekt LEXMOS wurden vom DLR zwei Aufgabenpakete bearbeitet: AP5110, Leise Düsensysteme, und AP5120, Modeme Schallquellenortung. Stand der Technik bei den Leisen Düsensystemen ist, dass eine Reduktion des Strahllärms durch die Einbringung einer Struktur in den Rand der Triebwerksdüse möglich ist, die genauen Mechanismen aber noch nicht bekannt sind. Akustische Untersuchungen von modernen Nebenstromtriebwerken werden nach heutigem Stand der Technik auf Freifeldprüfständen durchgeführt, was aufwändig und teuer ist. Kostengünstiger wären Messungen in Prüfstandshallen. Das Projekt LEXMOS verfolgte zwei Ziele: Erstens die Entwicklung einer innovativen primären Technologie zur Strahllärmminderung, die sich auch an existierenden Triebwerken nachrüsten lässt. Dies umfasste die Bereitstellung einer experimentellen Datenbasis zur Validierung der numerischen Methoden, die im Verbundprojekt FREQUENZ (Aufgabenpaket 5430) entwickelt wurden und zweitens die Entwicklung einer neuen zukunftsweisenden Technologie zur quantitativen Untersuchung von Schallquellen, die es erlaubt akustische Untersuchungen schon früh im Entwicklungszyklus von Triebwerken oder Komponenten in den zur Leistungsmessung vorhandenen Prüfstandshallen durchzuführen. Im AP 5110 wurde das Nahfeld eines Triebwerksstrahls mit Mikrofonarrays untersucht, um die räumliche Verteilung der Schallquellen filr eine Düse mit einer glatten und mit einer gezahnten Hinterkante zu untersuchen. Außerdem wurde ein CAA Verfahren zur numerischen Simulation von Strahllärm validiert und verbessert. In AP5120 wurde gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland (RRD) eine Methode zur Analyse von Schallquellen in Prüfstandshallen für Luftfahrttriebwerke entwickelt. Die Ergebnisse der Strahluntersuchung zeigen, dass das die gezahnte Düsenhinterkante die Struktur des Freistrahls stromab der Düse verändert, aber weiter stromab keine strukturellen Unterschiede mehr bestehen, wohl aber geringere Amplituden, die sich im Fernfeld als Minderung des Schalldruckpegels um ca. 2 dB bemerkbar machen. Die CAA Untersuchungen bestätigen die ausgewählte Methode. Im Bereich der Schallquellenlokalisierung wurde eine geeignete Mikrofonanordnung entwickelt und patentiert, die den Einfluss der Raumakustik auf die Messungen gering hält. Die Methode zeigt gute Ergebnisse und wird im 4. Luftfahrtforschungsprogramm im Verbundprojekt Massif-Effekt angewendet.

    In the framework of the LEXMOS project, DLR contributed to two work packages, AP511 0, Low-Noise Jet-Exhaust Systems, and AP5120, Modem Acoustic Source Localisation. It is well known today that serrations in the edge of an exhaust nozzle can reduce noise. However, the exact physical mechanism is not yet weil understood. Acoustic testing of modern jet engines is performed on outdoor test-beds, which induces a huge effort and high costs. Tests in indoor test-cells would be easier and costeffective. The LEXMOS project had two objectives: first the development of an innovative technology for jet-noise reduction that could be retro-fitted to existing engines. This included the compilation of an experimental data base for the validation of numerical tools that were developed in the project FREQUENZ (task AP 5430), and second the development of a riew technology for the quantitative analysis of sound sources that would allow acoustic investigations to be performed early in the development of new aircraft engines or engine components in indoor test-cells that are normally used for performance tests. In AP511 0, the structure of the near-field of a jet was analysed with microphone arrays in order to investigate the spatial distribution of sound sources for nozzles with plain or serrated edges. Also, a CAA method for the simulation of jet-noise was validated and improved. . In AP5120, DLR cooperated with RolIs-Royce Deutschland on the development of a method of sound source localisation for indoor engine test-cells. The results of the jet-noise investigation show that a serrated nozzle changes the structure of the flow near the nozzle, but further downstream, the jet restores its normal structure. The amplitudes, however, are lower and the noise measured in the farfield is lowered by about 2 dB. The CAA investigation proved that the method applied yields good results and should be pursued further. For the sound sourcelocalisation problem, an optimised microphone, arrangement, which reduces room acoustic effects on the microphones, was developed and patented. The method showed promising results and will be applied in the project Massif-Effekt in the framework of the Luftfahrtforschungsprogramm 4.


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    Title :

    LEXMOS - Leise Düsensysteme und moderne Schallquellenordnung. Schlussbericht LEXMOS AP5110 und AP5120. Forschungsverbund Leiser Verkehr, Bereich 5000 Leises Verkehrsflugzeug, Verbundprojekt 5100. Laufzeit des Vorhabens: 01.01.2004 - 31.12.2008


    Contributors:


    Publication date :

    2009


    Size :

    48 Seiten, 48 Bilder, 1 Tabelle, 24 Quellen


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German