Strömungsakustik II

(SS 2001)

Ehrenfried

Ort und Zeit:

Die integrierte Veranstaltung findet Montags und Freitags jeweils von 12:15 bis 13:45 im HF 101, Müller-Breslau-Str. 8 statt. Der erste Termin ist am Freitag den 20. April. Auf Wunsch der Hörerschaft ist eine Änderung der Termine möglich. Bei Bedarf wird wieder in einen größeren Raum gewechselt. Das Treffen am ersten Termin findet in jedem Fall im Raum HF 101 statt.

Übersicht:

Die Grundlagen aus der Vorlesung Strömungsakustik I werden im zweiten Teil weiter vertieft. Die Akustik wird aus der Sicht der Strömungsmechanik betrachtet. Die theoretischen Grundlagen der Schallentstehung und Wellenausbreitung werden vorgestellt. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie die Erkenntnisse auf konkrete Probleme aus der Praxis angewandt werden können.

Die Vorlesung kann in zwei Abschnitte eingeteilt werden. Im ersten Abschnitt wird die Schallabstrahlung von Oberflächen behandelt. Es werden Methoden zur Berechnung der aeroakustischen Schallquellen auf Körperoberflächen vorgestellt. Im zweiten Abschnitt wird die Schallausbreitung in Kanälen betrachtet. In der Vorlesung Strömungsakustik I wurde bereits ebene (zweidimensionale) Kanäle behandelt. Jetzt werden realistischere Fälle, wie etwa dreidimensionalen Kanäle mit veränderlichen Querschnitt, vorgestellt.

Voraussetzungen:

Ein Grundwissen in Strömungslehre sollte mitgebracht werden.
Vorkenntnisse in Akustik, die der Vorlesung Strömungsakustik I entsprechen.

Vorläufige Gliederung:
8. Schallfeld mit Berandung
8.1 Kirchhoff-Helmholtz Integral
8.2 Reziprozität
9. Bewegte Schallquellen
9.1 Schallfeld eines bewegten Monopols
9.2 Quelle mit Überschallgeschwindigkeit
9.3 Bewegte Massen- und Impulsquellen
10. Schallerzeugung durch umströmte Körper
10.1 Die Gleichung von Ffowcs Williams und Hawkings
10.2 Propeller- und Rotorlärm
11. Dreidimensionale Kanalmoden
11.1 Rechteckiger Kanalquerschnitt
11.2 Lösung der Wellengleichung in Zylinderkoordinaten
11.3 Runder Kanalquerschnitt
12. Wellen in Kanälen mit veränderlichem Querschnitt
12.1 Eindimensionale Betrachtung für niedrige Frequenzen
12.2 Reflexionsschalldämpfer
12.3 Reflexion am durchströmten Querschnittssprung
12.4 Akustische Energie bei Strömung


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