PowerPoint-Pr

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Zur Herkunft der akustischen Gleichungen
Die Akustik wird in der Sprache der Physik, der
Elektrotechnik und der allgemeinen Mechanik
vermittelt.
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Sprachen der Akustik
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Verknüpfung zur Strömungsmechanik

• instationäre Strömungen
• turbulente Strömungen
• Gasdynamik / Thermodynamik

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laminare und turbulente Strömung (Reynoldscher
Farbfadenversuch)
Relt2000 (bis zu 40000) Re?2300 Regt2300
laminar ? periodisch (instabil) ? turbulent
Reynolds.wmf
Quelle Liggett, Caughey, Fluid Mechanics - An
Interactive Text, ASME 1998
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laminare und turbulente Strömung (Reynoldscher
Farbfadenversuch)
Quelle Liggett, Caughey, Fluid Mechanics - An
Interactive Text, ASME 1998
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zeitliche Schwankungsgrößen
allgemeine Rechenregeln
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Beispiel Prandtlsches Staurohr in turbulenter
Strömung
0
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Schalldruck und Schallschnelle
Schalldruckpegel
(menschliche Hörschwelle bei 1000 Hz)
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Effektivwert
Schalldruckpegel
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(No Transcript)
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TA Lärm Technische Anleitung zum Schutz gegen
Lärm
http//de.wikipedia.org/wiki/TA_LC3A4rm
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Das menschliche Ohr Quelle Löwenzahn
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Schallintensität
Energiesatz
Energieflußdichtevektor
hspez.Enthalpie
Schallgeschwindigkeit
für ideale Gase
Schallleistung
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Kalkül wird aufwendig für die Berechnung
mehrdimensionaler Strömungen
mit Abhängigkeit der Geschwindigkeit c von t, x,
y
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Wirbelschleppen - instationäre und turbulente
Strömungen
Quellen WDR, Quarks, 6/1999, http//www.quarks.d
e/fliegen2/00.htm M.Schober, http//obiwan.pi.tu-
berlin.de/M.Schober/wjallcases/acoustic.mpeg
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Wirbelbildung in Scherströmungen
(mit akustischer Anregung)
Quelle M.Schober, http//obiwan.pi.tu-berlin.de/M
.Schober/wjallcases/acoustic.mpeg http//elecpress
.monash.edu.au/ijfd/1999_vol3/paper1/a_visualisati
on_study.html
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akustische Betrachtungsweise
Konti-Gleichung
0 (reibungsfrei)
(Erdbeschleunigung) 0
Impuls-Gleichung
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Lösung der akustischen Wellengleichung
3-dimensionale Wellenausbreitung
axial - radial - azimutal
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Darstellung über Ort und Zeit
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Abtastrate Matlab-Beispiel
21
(No Transcript)
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Eselsbrücke Schallleistung
Akustik Strömungstechnik
(Schallintensität)
(aSchallgeschwindigkeit)
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Schallleistung
Schallintensität
(aSchallgeschwindigkeit)
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Herleitung der Schallintensität

• Wichtige Grundlage der Schallleistungsmessung
  mittels Intensitätsmesstechnik!

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Impulserhaltung
spielt in Luft keine Rolle
Linearisierung
keine Reibung
1-dimensional
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Messung mit 2 Mikrofonen
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Schallausbreitung - Pegelabnahme
Fläche einer Kugel
Der Schalldruck nimmt mit Abstands-verdoppelung
von der Quelle um 6 dB ab. Im Nahfeld gelten
nicht die linearisierten Gleichungen! Beispiel
In 4 m Entfernung werden 76 dB gemessen, dann
misst man in 8 m Entfernung nur noch 70 dB
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Schalldruckpegel Verdoppelung der Quellen
Der Schalldruck nimmt bei Verdoppelung gleicher
Quellen um 3 dB zu.
Q1 Q2
auf der linken Seite erhöht sich der Pegel um 3 dB
Die beiden Punktquellen vereinigen sich zu einer
neuen Punkquelle!
Zahlenbeispiel An einer Kreuzung fahren 10
Fahrzeuge vorbei, die einen Schalldruckpegel von
83dB erzeugen, verdoppelt sich die Anzahl der
Fahrzeuge, steigt der Schalldruckpegel auf 86 dB.
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)
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Schallleistung Schalldruck an Aufpunkten
Schallleistung des Geräts Lw81,2 dB, LwA75,4 dB
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Herleitung der Schallgeschwindigkeit
Lehreinheit 7.5 Schallgeschwindigkeit und
Schallausbreitung Schade/Kunz Strömungslehre
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Schallgeschwindigkeit
Kontinuitätsgleichung
Impulsgleichung
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mit (aus Konti)
Isentropengleichung
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Nebenrechnung (vollständiges Differential)
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(No Transcript)