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Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf 1 Aufgabenstellung llung eines modularisierten Akquirierungsprogramms für die aerodynamischen Messgrößen mit der Softwar • 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 Aerodynam ik Akustik

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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

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2

Temperaturmessung-1

National Instrument NI-DAQ (AT-MIO-16E-10 Logical Device

12Bits)

 

 Signalgenerator

DC-Signal

UI

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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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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&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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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

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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

Page 15: Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf 1 Aufgabenstellung - Erstellung eines modularisierten Akquirierungsprogramms für die aerodynamischen Messgrößen.

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

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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

Page 17: Driss Harrou FH D Fachhochschule Düsseldorf 1 Aufgabenstellung - Erstellung eines modularisierten Akquirierungsprogramms für die aerodynamischen Messgrößen.

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

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FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren

Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-6

18Driss Harrou

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Driss Harrou

FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren

19

Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld-7

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FH DFachhochschule Düsseldorf Modifizierung eines Geräuschprüfstands für Ventilatoren

Messung in unterschiedlichen Positionen im akustischen Nah- und Fernfeld -8

20Driss Harrou

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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

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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

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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