Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf 1 Aufgabenstellung - Erstellung eines modularisierten...
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Driss Harrou
FH DFachhochschule 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
Driss Harrou
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2
Temperaturmessung-1
National Instrument NI-DAQ (AT-MIO-16E-10 Logical Device
12Bits)
Signalgenerator
DC-Signal
UI
Driss Harrou
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3
Temperaturmessung-2
Eingangsspannungsbereich [-1;+1] VGenerator DASYLab Bemerkung
[V] [V]0 0 DC
0,1 0,099 DC+Geräusch von 0.1V
0,2 0,196 DC 20% von max(Spann.bereich)
0,3 0,294 DC
0,4 0,3975 DC
1 0,993 DC
Eingangsspannungsbereich [-5;+5] VGenerator DASYLab Bemerkung
[V] [V]0,1 0,1 DC+Geräusch von 0.1V
0,2 0,198 DC+Geräusch von 0.2V
0,4 0,397 DC+Geräusch von 0.4V
0,5 0,496 DC+Geräusch von 0.5V
0,6 0,59 DC+Geräusch von 0.6V
0,7 0,68 DC DC 13% von max(Spann.bereich)
0,8 0,8 DC
Für ein DC-Signal → 20% des maximalen Wert des Spannungsbereichs [-a;+a]
Eingangsspannungsbereich [-10;+10] VGenerator DASYLab Bemerkung
[V] [V]0 0 DC
0,1 0,102 DC+Geräusch von 0.1V
0,2 0,2 DC+Geräusch von 0.18V
0,3 0,2978 DC+Geräusch von 0.28V
0,4 0,4 DC+Geräusch von 0.4V
0,5 0,498 DC+Geräusch von 0.5V
0,9 0,8984 DC+Geräusch von 0.9V
1 0,996 DC+Geräusch von 1V
1,1 1,088 DC+Geräusch von 1.1V
1,2 1,196 DC+Geräusch von 1.2V
1,3 1,298 DC 13% von max(Spann.bereich)
2 1,99 DC
4 4,028 DC
5,1 5,11 DC
7,3 7,314 DC
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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&GrafikenArchivierung als ASCII-Format und Weiterverarbeitung der Ergebnisse mit Excel
DOKUMENTATION UND PRÄSENTATION
VERARBEITUNG
ERFASSUNG
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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=1500 U/min
•n=600 U/min
•n=2000 U/min
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6
Struktur des Datenakquirierungsprogramms-2
1) Datenerfassung und Steuerung
A
B
C
D
2) Verarbeitung
3)Präsentation undDokumentation
D a te n e rfa s s .
Ga s _ m i tte l g .
D a te n a u s g a b e
o n l i n e C _ R o h r
G a s _ o n l i n e a u s w e rt.o n l i
A u s w e rt.m i t t
S t e u re .& M i tt
C _ R o h r
M i t te l .C _ R o h
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Genauigkeit der Messung
Drücke : Pbarom., ∆Pa. , ∆PBl. , und ∆P1.Drehmoments MDrehzahl n und Temperatur T
Messdauer: 60.s
φ =0,023
φ =0,126
φ
ψ
15,3
1 0,880,451,5
0,96 0,70,23 0,650,5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Genauigkeit [%]
Dp_Blende Dp_Aus Dp_1 Drehmoment Temperatur
Messgrößen
Genauigkeit der Messungen
Phi=0,023
Phi=0,126
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Reproduzierbarkeit
= 0,802 = 0,6
aerodynamische Messung
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 1600010
20
30
40
50
60
70
80
90
100\ Unbewertete APS | Kanal: links | Frequenzband [0; 17226.5625] Hz Fenster: hanning | Überlappung: 0 % | k: 342.0356 Pa/EU | delta_f: 1.3458 Hz | f_ab :44100 Hz
f [Hz]
Lp [
dB]
\essai_blende06_opt_1000_MP1.MAT (GP:104.9 dB) AVG:84\essais_blende08__opt_1000_MP1.MAT (GP:104.0 dB) AVG:84
akustische Messung
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 200040
50
60
70
80
90
100\ Unbewertete APS | Kanal: links | Frequenzband [0; 17226.5625] Hz Fenster: hanning | Überlappung: 0 % | k: 342.0356 Pa/EU | delta_f: 1.3458 Hz | f_ab :44100 Hz
f [Hz]
Lp [d
B]
n=1500 U/min, φop=0,08
16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4Terzpegelabweichungen; Kanal: links, Terzmittelfrequenzen [16; 12500]
f [Hz]
Lp
[dB
]
•gute Übereinstimmung der Spektren.
•Die Terzspektren weisen keine großen Unterschiede auf.
harrou:
kjhykjhhadhak
harrou:
kjhykjhhadhak
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Messunsicherheiten
•Δφ< 0,9%
•Δψ< 0,8%
•Δη< 2,8%
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Bewertungsfenster
Vergleich: Hanning- und Flattopfenster
n=1000 min-1
φop=0,08
φop_li=0,034
φop_re=0,086
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 1600010
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110\ Unbewertete APS | Kanal: links | Frequenzband [0; 17226.5625] Hz Fenster: hanning | Überlappung: 0 % | k: 341.6674 Pa/EU | delta_f: 1.3458 Hz | f_ab :44100 Hz
f [Hz]
Lp [d
B]
\DK_Mf_290404_opteta1000_re_oG_MP1_li.MAT (GP:106.5 dB) AVG:84\DK_Mf_290404_opteta1000_re_oG_MP1_li.MAT (GP:106.3 dB) AVG:84
φop_re=0,086
150 155 160 165 170 175 180 185
70
75
80
85
90
95
\ Unbewertete APS | Kanal: links | Frequenzband [0; 17226.5625] Hz Fenster: hanning | Überlappung: 0 % | k: 341.6674 Pa/EU | delta_f: 1.3458 Hz | f_ab :44100 Hz
f [Hz]
Lp [
dB
]
≈5dB
16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1Terzpegelabweichungen; Kanal: links, Terzmittelfrequenzen [16; 12500]
f [Hz]
Lp
[dB
] LpFlattop-LpHanning
Betriebspunkt Gesamtpegeldiffirenz Terzpegeldiffirenz[dB] [dB]
φop_li=0,034 0,1 -1,8φop=0,08 0,1 -2,3φop_re=0,086 0,2 -2,5
Fenstertyp beeinflusst nicht unerheblich das Spektrum
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Überlappung
Einwirkung unterschiedlicher Überlappungen: 25%, 50%, 75% und 98%
n=1000 min-1
φop=0,08
φop_li=0,034
φop_re=0,086
Absoluter Terzabweichungswert(98%-o%) mit Hanningfenster
16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 80000
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45Terzpegelabweichungen; Kanal: links, Terzmittelfrequenzen [16; 12500]
f [Hz]
rela
tive Lp [
%]
16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 80000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4Terzpegelabweichungen; Kanal: links, Terzmittelfrequenzen [16; 12500]
f [Hz]
rela
tive Lp [
%]
Absoluter Terzabweichungswert(98%-o%) mit Flattopfenster
Mittelungszeit(Überlappung)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 20 40 60 80 100
Überlappung [%]
Mit
telu
ng
szei
t [s
]
nFFT=32768, Fs=44,1kHz, Mittelungszahl=60
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Einfluss der Mittelungszeit
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000-20
0
20
40
60
80
100\ Unbewertete APS | Kanal: rechts | Frequenzband [0; 17226.5625] Hz Fenster: hanning | Überlappung: 0 % | k: 367.8405 Pa/EU | delta_f: 1.3458 Hz | f_ab :44100 Hz
f [Hz]
Lp [
dB
]
\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:102.5 dB) AVG:2\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:102.3 dB) AVG:6\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:102.6 dB) AVG:8\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.1 dB) AVG:22\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.4 dB) AVG:32\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.5 dB) AVG:56\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.4 dB) AVG:84
160 165 170 175 180 185
65
70
75
80
85
90
95
\ Unbewertete APS | Kanal: rechts | Frequenzband [0; 17226.5625] Hz Fenster: hanning | Überlappung: 0 % | k: 367.8405 Pa/EU | delta_f: 1.3458 Hz | f_ab :44100 Hz
f [Hz]
Lp [
dB]
\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:102.5 dB) AVG:2\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:102.3 dB) AVG:6\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:102.6 dB) AVG:8\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.1 dB) AVG:22\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.4 dB) AVG:32\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.5 dB) AVG:56\250405_optimum_n1000_HOCH1_re.MAT (GP:103.4 dB) AVG:84
↓ Mittelungszeit ↑ Schwankungen
Mittelungszeiten: Reuzierung der Schwankungen
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Messung in unterschiedlichen Positionen im Nah- und Fernfeld-1
alte Befestigungsweise des Mikrofons neue Befestigungsweise des Mikrofons
0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0
[ H z ]
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 4 : 3 6 h 2 5 . 0 5 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ o n l i n e / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 5 0 5 0 5 / 1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 1 _ 2 0 _ G r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 1 0 0 2 8 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 4 0 °
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 5 : 1 7 h 2 5 . 0 5 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 0 5 . 1 d B
L p = 1 0 5 . 3 d B
L p = 1 0 5 . 8 d B
L p = 1 0 5 . 8 d B
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 1 _ 2 0 _ G r a d
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 2 _ 1 4 0 _ G r a d
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 3 _ 2 4 0 _ G r a d
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 4 _ 2 6 0 _ G r a d
L p ( A ) = 9 8 . 6 d B
L p ( A ) = 9 4 . 1 d B
L p ( A ) = 1 0 1 . 4 d B
L p ( A ) = 9 9 . 0 d B
0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0
[ H z ]
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 4 : 2 5 h 1 6 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 1 6 0 6 0 5 / 1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 1 _ 0 G r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 1 0 2 4 7 4 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 6 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 5 : 2 1 h 2 5 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 0 4 . 2 d B
L p = 1 0 3 . 9 d B
L p = 1 0 4 . 9 d B
L p = 1 0 4 . 8 d B
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 1 _ 0 G r a d
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 2 _ 2 0 G r a d
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 3 _ 1 4 0 G r a d
1 0 0 0 _ o p t i m u m _ p o s 4 _ 2 6 0 G r a d
L p ( A ) = 9 2 . 2 d B
L p ( A ) = 9 2 . 1 d B
L p ( A ) = 9 3 . 8 d B
L p ( A ) = 9 3 . 2 d B
Volumen verursacht den Helmholtz-Resonator
1mm
Mikrofon wandbündig abgeschlossen
10mm
Driss Harrou
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14
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-2
HzMaaR
Jf
Rohrco 5071
22
Cut-On-Frequenz:
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 2 : 1 9 h 2 2 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 2 0 6 0 5 / 2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 1 0 2 8 4 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 2 1 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 3 : 3 3 h 2 4 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 1 6 . 4 d B
L p = 1 1 6 . 4 d B
L p = 1 1 7 . 2 d B
L p = 1 1 6 . 8 d B
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
L p ( A ) = 1 0 7 . 9 d B
L p ( A ) = 1 0 7 . 9 d B
L p ( A ) = 1 0 9 . 6 d B
L p ( A ) = 1 0 8 . 7 d B
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 2 : 1 9 h 2 2 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 2 0 6 0 5 / 2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 1 0 2 8 4 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 2 1 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 3 : 3 3 h 2 4 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 1 6 . 4 d B
L p = 1 1 6 . 4 d B
L p = 1 1 7 . 2 d B
L p = 1 1 6 . 8 d B
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
L p ( A ) = 1 0 7 . 9 d B
L p ( A ) = 1 0 7 . 9 d B
L p ( A ) = 1 0 9 . 6 d B
L p ( A ) = 1 0 8 . 7 d B
Ebene Wellen Nicht ebene Wellen
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 2 : 1 9 h 2 2 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 2 0 6 0 5 / 2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 0 9 6 5 3 5 6 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
D r e h k a n a l
D r e h k a n a l
D r e h k a n a l
D r e h k a n a l
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 2 1 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 3 : 3 1 h 2 4 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 1 6 . 1 d B
L p = 1 1 6 . 3 d B
L p = 1 1 5 . 9 d B
L p = 1 1 6 . 4 d B
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
L p ( A ) = 1 0 7 . 9 d B
L p ( A ) = 1 0 8 . 1 d B
L p ( A ) = 1 0 7 . 2 d B
L p ( A ) = 1 0 8 . 1 d B
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 2 : 1 9 h 2 2 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 2 0 6 0 5 / 2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 0 9 6 5 3 5 6 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
D r e h k a n a l
D r e h k a n a l
D r e h k a n a l
D r e h k a n a l
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 2 1 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 3 : 3 3 h 2 4 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 1 6 . 1 d B
L p = 1 1 6 . 3 d B
L p = 1 1 5 . 9 d B
L p = 1 1 6 . 4 d B
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
2 0 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
L p ( A ) = 1 0 7 . 9 d B
L p ( A ) = 1 0 8 . 1 d B
L p ( A ) = 1 0 7 . 2 d B
L p ( A ) = 1 0 8 . 1 d B
FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren
Ebene Wellen Nicht ebene Wellen
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-3
HzMaaR
Jf
Rohrco 5071
22
Cut-On-Frequenz:
15Driss Harrou
Driss Harrou
FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren
16
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-4
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 1 : 5 5 h 2 1 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 1 0 6 0 5 / 1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 0 9 6 7 9 6 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
D r e h k a n a l
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 6 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 7 : 5 1 h 2 3 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 0 9 . 4 d B
L p = 1 1 0 . 6 d B
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
L p ( A ) = 9 8 . 2 d B
L p ( A ) = 1 0 1 . 0 d B
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 1 : 5 3 h 2 1 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 1 0 6 0 5 / 1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 0 9 6 7 9 6 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
D r e h k a n a l
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 6 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 7 : 5 8 h 2 3 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 0 9 . 4 d B
L p = 1 1 0 . 3 d B
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
L p ( A ) = 9 8 . 1 d B
L p ( A ) = 1 0 0 . 8 d B
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 1 : 4 6 h 2 1 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 1 0 6 0 5 / 1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 0 9 6 7 9 6 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
D r e h k a n a l
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 6 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 7 : 5 9 h 2 3 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 0 9 . 2 d B
L p = 1 1 1 . 4 d B
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d
L p ( A ) = 9 7 . 8 d B
L p ( A ) = 1 0 2 . 5 d B
0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0
[ H z ]
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 1 : 4 3 h 2 1 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 1 0 6 0 5 / 1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 0 9 6 7 9 6 2 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
D r e h k a n a l
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 6 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 8 : 0 1 h 2 3 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 0 9 . 2 d B
L p = 1 1 1 . 1 d B
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
L p ( A ) = 9 7 . 8 d B
L p ( A ) = 1 0 1 . 5 d B
Driss Harrou
FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren
17
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-5
1 0 3 1 . 5 1 0 0 3 1 5 1 k 3 . 1 5 k 1 0 k
[ H z ]
4 0
5 0
6 0
7 0
8 0
9 0
1 0 0
1 1 0
1 2 0
[ d B ]
dB
dB
A q u i s i t i o n : 1 1 : 5 5 h 2 1 . 0 6 . 2 0 0 5
U n i v e r s i t y o f A p p l i e d S c i e n c e s D u e s s e l d o r f 2 0 0 4 / H a r r o u / T o p a l
F o r m a t : T e r z _ H a r r o u / T e r z _ D i f f e r e n z e n _ T o p a l / h a r r o u / V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d _ 2 1 0 6 0 5 / 1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
R e s o l u t i o n : 1 . 5 6 2 5 [ H z ] C a l . : 0 . 0 1 0 1 9 3 8 [ V / d B ] A V G : 1
V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
N a h f e l d
F e n s t e r u n g : H a n n i n g
F a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
P o s i t i o n . : 1 6 0 6 0 5
F H DF a c h h o c h s c h u l e D ü s s e l d o r f
1 3 : 2 8 h 2 7 . 0 6 . 2 0 0 5 / P A K ( 5 . 2 )
K o n f i g u r a t i o n : V e n t i l a t o r e n p r ü f s t a n d
A u f t r a g g e b e r : F H DL p = 1 1 0 . 6 d B
L p = 1 1 0 . 3 d B
L p = 1 1 1 . 1 d B
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 1 _ 0 g r a d
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 2 _ 2 0 g r a d
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 4 _ 2 6 0 g r a d
L p ( A ) = 1 0 1 . 0 d B
L p ( A ) = 1 0 0 . 8 d B
L p ( A ) = 1 0 1 . 6 d B
1 5 0 0 _ o p t i _ p o s i 3 _ 1 4 0 g r a d L p = 1 1 1 . 4 d B L p ( A ) = 1 0 2 . 5 d B
FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-6
18Driss Harrou
Driss Harrou
FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren
19
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-7
FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren
Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld -8
20Driss Harrou
Driss Harrou
FH DFachhochschule 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
Driss Harrou
FH DFachhochschule 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
Driss Harrou
FH DFachhochschule 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