Das Projekt "Aeroakustik von Mini-TEDs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Verbundes FREQUENZ. Die Lärmbelastung der Zivilbevölkerung ist eines der wesentlichen Hindernisse für das kommende Wachstum im Flugverkehr. Neben der Dämpfung einzelner Lärmquellen (z.B. Nasenklappe, Fahrwerk, Triebwerke) kann auch die Schallimmission am Boden verringert werden, indem der Flugpfad steiler und langsamer gewählt wird. Dazu ist jedoch ein höherer Auftrieb erforderlich, der beispielsweise durch den Einsatz von Mini-TEDs bereitgestellt wird. Es ist jedoch noch weitgehend unklar, wie die akustischen Eigenschaften eines solchen Hochauftriebssystems aussehen. Dies soll in dem beantragten Vorhaben mit numerischen Verfahren untersucht werden. Zur Anwendung kommt dabei die DES-Methode, die es ermöglicht, die instationären, dreidimensionalen Strömungsvorgänge an den Mini-TEDs aufzulösen. Der dort lokal erzeugte Schall wird mit Hilfe der akustischen Analogie analytisch ins Fernfeld zum Beobachter transportiert. Die in dem Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse können einen wesentlichen Beitrag zur Einschätzung der Einsetzbarkeit von Mini-TEDs an künftigen Verkehrsflugzeugen liefern. Gleichzeitig geben sie wertvolle Hinweise auch zur möglichen Nachrüstung an vorhandenen Flugzeugtypen.
Das Projekt "Berechnung von koaxialem Fluglärm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG durchgeführt. The principle objective of CoJeN is to develop and validate prediction tools that can be used by the aerospace industry to assess and optimise jet-noise reduction techniques. CoJeN will deliver the enabling technology to allow European Aerospace industries to:- Design lower-noise aircraft to meet societys needs for more environmentally friendly air transport- Win global leadership for European aeronautics, with a competitive supply chain more specifically, CoJeN will deliver the methods for designing concepts and technologies for the reduction of aero-engine jet noise, whilst improving industrys ability to competitively develop new products and reduce development time and costs. In order to bring the fundamental work of the FP5 project JEAN (which looked at prediction of single-stream jet noise) and other programmes to the point where they are useful to industry, the methods developed therein must be extended to cope with hot coaxial jets and arbitrary nozzle geometries. The methods must also be validated to demonstrate their accuracy and reliability. Accordingly, the specific technical objectives of the project are to:- Identify and improve optimal CFD techniques for the prediction of jet flow development from coaxial nozzles of arbitrary geometry- Develop aeroacoustic codes which can predict the acoustic fields from the CFD results- Acquire aerodynamic and acoustic data with which to validate these codes to achieve these objectives, two approaches will be considered. The first is the classical indirect technique in which the turbulent flow field is characterised using a CFD solver and the acoustic modelling uses information extracted from the spatially-resolved turbulence field (local intensity and length scales of the turbulence) to predict the far field noise. The second is the direct computational approach in which Large Eddy Simulation (LES) methods will be used to determine the near field noise and then linked to a propagation model for the far field signature. Prime Contractor: QinetiQ Limited London UK.
Das Projekt "Forschung zum Aussenlaerm durch Hubschrauber und Schwenkrotorflugzeuge - AERO 1108" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eurocopter durchgeführt. Objective: To bring about substantial reduction of the noise emission of helicopters and future tilt-rotor aircraft, the corresponding noise prediction capabilities must be considerably improved to provide the European helicopter manufacturers with the necessary competitive edge. Towards this objective a joint European effort will be conducted to investigate the aero acoustic mechanisms of rotor noise generation by means of a comprehensive wind tunnel test programme. The unsteady pressure distribution on rotor blades is determined through a large number of pressure sensors embedded in the blade contour. By simultaneously measuring the radiated acoustic signals for a large variety of 'flight-conditions' (take-off, high speed, horizontal flight, landing approach, high-g turns), a comprehensive database will be obtained which allows the new advanced prediction codes and improvements to existing codes for helicopter external noise. General Information: The tests will be conducted in the best aero acoustic wind tunnel in existence, the DNW, using a high quality modular rotor test stand. The model rotor will be a large scale (40 per cent), to avoid scaling towards full size problems. The helicopter exterior noise prediction methods will be developed for high speed and blade/vortex interaction, impulsive noise and broadband noise. They will be based on the pressure distribution of the rotor blade surface, which is the source of the rotor noise radiation. The pressure distribution will be evaluated by advanced aerodynamic codes taking into account 3-dimensional, unsteady and compressibility effects. The wind tunnel tests will provide a validation of both the aerodynamic and the acoustic prediction results and thereby control and improve the codes. The prediction codes will permit consideration of noise constraints in the early design phase of a helicopter rotor system. Achievements/Theoretical results: The methods applied differ mainly with respect to the necessary computation effort and the physical effects addressed. Different levels of code complexity correspond to the different stages of the helicopter design process. For the first estimation, a rough and relative simple computation is needed, whereas for the final lay out, sophisticated theories are mandatory. So, the work of Bristol University leads to a saving of computer time by partial use of prescribed wake configuration. The approach of ECD and ALFAPI concentrates on blade vortex interaction under neglection of compressibility effects. The latter aspect is addressed by the work of Morino. The partners AGUSTA, CIRA, ALFAPI, IST and Bristol University established codes for the prediction of rotor noise created by different sources, viz thickness, loading, quadrupole and broadband noise. The theoretical approach was performed in the frequency and time domain. The procedures differed between the Farassat and the Lowson solution of the Ffowes Williams Hawkins (FWH) equation...
Das Projekt "Upwind: Development of Improved Wind Turbine Noise Prediction Tools for Low Noise Airfoil Design" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. The noise regulations of various countries urge wind turbine manufacturers to reduce the aerodynamical noise emission of their turbines. To reduce the greenhouse gas emission, wind energy has been put in a very front position. EWEA estimates 12percent of worlds energy may come from wind turbines by the year 2020 (approx. 1,260,000 MW). This means wider deployment of wind turbines, at lower wind speed sites i.e. close to people & transmission lines. To reduce the transmission cost between production site and customer, onshore installations are still a cheaper solution. One of the biggest barriers for developing onshore turbines is the noise which has a negative impact on people's daily life. Thus, the goal of developing onshore wind turbines is to design silent wind turbines and silent wind farms and at the same time have a good aerodynamic efficiency. Noise emitted from an operating wind turbine can be divided into two parts, mechanical noise and flow induced noise. Mechanical noise can sufficiently be reduced by conventional engineering approaches but flow-induced noise is more complex and need more focus. The noise mechanisms associated with flow-induced noise emission have different sources. These are, inflow turbulence noise, tip noise, laminar boundary layer separation noise, blunt trailing-edge noise (BTE) and for turbulent boundary-layer trailing-edge interaction noise (TBL-TE). Acoustic field measurements within the European research project SIROCCO showed that the TBL-TE noise is the most dominant noise mechanism for modern wind turbines. Thus, accurate prediction and reduction of the TBL-TE noise is the main focus of the acoustics airfoil design methods for wind turbine rotor blade. For developing 'silent' airfoils, a routinely design fast, less expensive and accurate prediction methodology is desired. In this respect, simplified theoretical model would be the first candidate, and therefore the main goal is development of an accurate and efficient noise prediction model for the low noise wind turbine blade design.
Das Projekt "Touristische Effekte von On- und Offshore-Windkraftanlagen in Schleswig-Holstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Tourismus- und Bäderforschung in Nordeuropa GmbH (NIT) durchgeführt. Ziel des Projekts war es, Klarheit über die Auswirkungen von Windkraftanlagen auf die touristische Nachfrage zu erhalten. Dazu wurde eine Vielzahl an Leitfragen formuliert, u.a. Werden Windkraftanlagen von Gästen überhaupt bemerkt? Stören sie (Landschaftsbild, optisch, akustisch)? Hat eine wahrgenommene Störung durch Windkraftanlagen Einfluss auf die Urlaubszufriedenheit? Werden Einzelanlagen, Gruppenanlagen und Off-Shore-Anlagen unterschiedlich beurteilt? In welchem Umfang und an welchen Standorten erscheinen Windkraftanlagen aus tourismuswirtschaftlicherSicht derzeit und künftig vertretbar? Zur Klärung dieser und weiterer Fragen wurde eine umfassende Untersuchung angelegt, die aus vier sich ergänzenden Arbeitsteilen besteht (Statistische Analyse, Bevölkerungsbefragung, Gästebefragung und Gruppendiskussionen). Neben statistischen Auswertungen stand dabei die direkte Befragung tatsächlicher und potenzieller Gäste im Vordergrund. Der differenzierte methodische Aufbau sichert eine hohe Verlässlichkeit der Ergebnisse. Befürchtungen, dass die Präsenz von Windkraftanlagen zu starken Beeinträchtigungen für die Tourismuswirtschaft führt, lassen sich durch diese Untersuchung nicht bestätigen. Wohl werden Windkraftanlagen von den Gästen wahrgenommen, als Veränderung des Landschaftsbildes bemerkt und zum Teil auch kritisiert, eine Veränderung des Reiseverhaltens und damit eine wirtschaftliche Bedeutung für den Tourismus war jedoch nicht erkennbar. Die Wirkung von Windkraftanlagen auf Urlaubsgäste wurde außerdem zu der Wirkung anderer anthropogener Landschaftsbestandteile ins Verhältnis gesetzt. Dabei wurden Windkraftanlagen trotz ihrer optischen Auffälligkeit relativ selten als störend empfunden, während andere Landschaftsbildveränderungen (wie z.B. Mülldeponien, Kraftwerke, Hochhäuser) deutlich häufiger als negative Beeinträchtigung wahrgenommen werden.
Das Projekt "Forschungsprämie: Verbreitung von Forschungsergebnissen auf der internationalen 15th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (11.05.-13.05.2009) in Miami, Florida" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Strömungsmechanik durchgeführt. Für viele Lebens- und Arbeitsprozesse werden Maschinen benötigt, die laute Strömungsgeräusche emittieren, wie z.B. Ventilatoren. Zur Verringerung werden Werkzeuge benötigt, die es erlauben, die Lärmentstehung infolge rotierender Maschinenteile so zu beeinflussen, dass für das menschliche Gehör eine spürbare Lärmminderung erreicht wird. Die Maßnahmen sind auch notwendig, um die künftigen Schallemissionsvorschriften einzuhalten. Die Lärmreduktion rotierender Systeme gehört zu einen der großen zukünftigen Herausforderungen zukünftiger Forschungsaufgaben in der Strömungsmechanik. Mitarbeiter des Lehrstuhls für Strömungsmechanik beschäftigen sich bereits seit 6 Jahren intensiv mit aeroakustischen Fragestellungen. Der aktuelle Stand der Entwicklungsarbeiten der Gruppe soll von dem Mitarbeiter in einem Vortrag auf der internationalen 15th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (30th AIAA Aeroacoustics Conference) vorgestellt werden. Die Konferenz gilt als einer der wichtigsten Foren im Bereich der Aeroakustik. Titel des Vortrags ist: 'Experimental and Computational Investigation of Radial Impellers with respect to Efficiency and Acoustic Optimization' B. Karic, C.Scheit, A.Delgado, S.Becker; Uni. of Erlangen-Nuremberg, Inst. of Fluid Mechanics (LSTM), Cauerst. 4, 91058 Erlangen, Germany
Das Projekt "FHprofUnt 2015: High Efficiency Low Noise HeaTeilprojekt ump Dryer - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Hochschule für Technik, Fachbereich II Mathematik, Physik und Chemie durchgeführt. Durch den Einsatz von Wärmepumpen in Wäschetrocknern wird der Energieverbrauch gegenüber konventionellen Wäschetrocknern signifikant reduziert. Eine weitere Verbreitung wird durch deren höheres Geräuschniveau erschwert, welches durch den prinzipiell erhöhten Strömungswiderstand und den höheren Volumenstrom für den Wärmepumpen-Prozess bedingt ist. Für die Vorhersage und Optimierung der Strömungsgeräusche stehen derzeit keine geeigneten Methoden zur Verfügung. Im Rahmen von HELNOISE sollen entsprechende Werkzeuge für Wärmepumpentrockner, speziell für die Luftführung und den neuen Ventilator, weiterentwickelt werden. Ziel ist es, Radiallüfter und Luftführungen zu entwickeln, die im Hinblick auf die Gesamtakustik und den Energieverbrauch optimiert sind. Hierzu sollen die folgenden Arbeiten durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der Aeroakustik werden verschiedene hoch-effiziente Radiallüfter entworfen und die Kennlinien mit Hilfe der Computational Fluid Dynamics (CFD) berechnet. Darauf basierend werden die für die Akustik entscheidenden instationären Strömungsfelder berechnet (Arbeitsgruppe Strömungssimulation von Prof. Frank, HTW, Teilprojekt A). Verschiedene hochauflösende, experimentelle Methoden dienen zur Validierung der numerischen Ergebnisse. Diese Datensätze der instationären Druckschwankungen bilden die Rechenbasis, mit deren Hilfe die Schallabstrahlung von Ventilatoren in das akustische Fernfeld vorherbestimmt werden kann (Arbeitsgruppe Akustiksimulation von Prof. Ochmann, Beuth, Teilprojekt B). Hierfür werden die Randdaten der Geschwindigkeit und des Druckes auf einer die Strömungsmaschine umgebenden Hüllfläche bestimmt und als Eingabedaten für ein Randelementeverfahren (Boundary Element Method, BEM) verwendet. Als integrale Optimierungsgröße wird die abgestrahlte Schallleistung berechnet. Die gemeinsam erzielten Ergebnisse werden an einem realen Lüfter-Prototypen experimentell überprüft, die Methoden validiert und das Gesamtsystem optimiert.
Das Projekt "Modulares Einspritz-System (MODES)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr durchgeführt. Im Vorhaben MODES (Modulares Einspritz-System) soll ein voellig neuartiges, elektronisch geregeltes Einspritzsystem (Pumpe-Duese-System) fuer einen direkteinspritzenden Dieselmotor entwickelt werden, das einen hohen Technologievorsprung ermoeglicht. Darueber hinaus sollen die Grundlagen erarbeitet werden, um ueber eine gesteuerte Hochdruckeinspritzung zu einer gesteuerten Verbrennung zu gelangen, was in erheblichem Masse zur Verbesserung der Abgasqualitaet und des Geraeusches beitragen wird. Das Vorhaben umfasst Vorauslegung, Konstruktion und Bau von Prototypen. Die funktionsfaehigen Pumpe-Duese-Einheiten werden anschliessend am Pumpenpruefstand sowie im Motorbetrieb getestet und bewertet. Ausgehend von den weltweit einsetzenden Bemuehungen zur Absenkung des CO2-Anteils in der Atmosphaere wird sich der direkteinspritzenden Dieselmotoren durch dieses System in starkem Masse durchsetzen.
Das Projekt "Entwicklung von Entwurfsinstrumenten fuer die Herstellung von Windkraftanlagen mit verringertem aerodynamischen Laerm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. General Information: Objectives The objective of the project is to develop models for quantifying the noise emission from airfoil sections and blades of wind turbines. Special emphasis is laid on the influence of airfoil and blade shape on noise radiation. The models will facilitate the development of design tools enabling manufacturers to take the noise problem into account at an early stage of blade and turbine development. The new models will be used within the project for parametric studies in order to create a database which can be used as a design guideline. A further objective of the project is the development of a Windows-based computer program which allows the design of wind parks with respect to the noise emission in the surroundings. Technical Approach The technical approach follows basically along two lines: (1) a large experimental study with aerodynamic and acoustic measurements in two wind tunnels, (2) a theoretical and numerical approach where state-of-the-art techniques will be used for flow simulations and for the development of new noise prediction models. The experiments will be performed at the National Aerospace Laboratory, NL. Measurements will be taken on seven 2D-sections with currently used airfoils and on five 3D-models (blade tips) of different planforms and sizes. Aerodynamic measurements will use (a) hot-wires to determine the boundary layer characteristics (velocity profile, distribution of turbulent kinetic energy, spectra), (b) miniature pressure transducers to measure the surface pressure fluctuations, (c) five-hole probes to measure the roll-up of the tip vortex behind a blade tip. A balance will allow loads to be determined. Acoustic measurements on a large number of models will use an acoustic antenna. Turbulence grids will be mounted at the nozzle outlet in order to study the influence of incoming turbulence on noise. The flow simulations will take place at the Free University of Brussels (VUB). The formulation of improved models for noise prediction will be undertaken in close co-operation between University of Stuttgart (D), the TNO-Institute of Applied Physics (NL), and VUB (B). Expected Achievements and Exploitation The expected achievements of the project are: - improved models for the relevant noise mechanisms which take the airfoil shape into account, - improved understanding of the noise generation at the blade tip, - design guidelines for reduced aerodynamic noise wind turbines, - Windows-based computer program for wind park design.
Das Projekt "Entwicklung eines Aktivschalldämpfers für Feuerungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kutzner + Weber GmbH & Co. KG durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Schallemissionen von Abgasanlagen haben einen hohen Anteil bei Emissionen von technischen Gebäudeanlagen und Hausgeräten. Sie betreffen 1.) schutzbedürftige Räume im Gebäude und 2.) benachbarte Anwesen durch Schallausbreitung über die Schornsteinmündung ins Freie und unterliegen z. T. gesetzlich geregelten Anforderungen und Bestimmungen zu Grenzwerten (DIN 4109, TA Lärm etc.). Der Stand der Technik zur Lärmminderung an Abgasanlagen ist nahezu ausschließlich durch die marktüblichen, sog. Passivschalldämpfer bestimmt. Damit lässt sich allerdings nur in einem Frequenzbereich zwischen 500 und 2000 Hz eine ausreichende Schalldämpfung erzielen. Die typischen Abgasgeräusche liegen jedoch im Bereich zwischen 50 und 250 Hz, in dem wiederum die Schallreduzierung (Einfügungsdämpfung) durch die bisher verwendeten Passivschalldämpfer nur sehr gering ist. Die Betroffenen müssen diesen Stand der Technik akzeptieren und mit unangenehmen, dröhnenden Geräuschen in ihrem Gebäude bzw. ihrer Nachbarschaft leben. In dem vorliegenden Projekt, das aus einer Grundlagenforschung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik zum Thema aktive Schallbekämpfung hervorgeht, sollte der Bereich der tieffrequenten Störgeräusche im Abgassystem untersucht und Bauteile entwickelt bzw. qualifiziert werden, die diese Geräusche wirkungsvoll bekämpfen. Fazit: Der Aktiv-Schalldämpfer (ASD) dämpft den tieffrequenten Bereich einer Feuerstätte auf äußerst kurzer Baulänge sehr effektiv. Er ist einsetzbar für Anlagen mit Abgastemperaturen bis 200 C und Anschlussmaßen von Rohrdurchmessern 80 bis 300 mm. Der Aktiv-Schalldämpfer kann sowohl im Heizraum in die Verbindungsleitung als auch im Freien an der Kaminmündung eingebaut werden. Er ist kombinierbar mit reaktiven Resonatoren und Passiv-Schalldämpfern, die das dämpfende Frequenzspektrum vergrößern.
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| Bund | 33 |
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| Förderprogramm | 33 |
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