Ventilatorenlaerm: Entstehungsmechanismen, Prognoseverfahren und Geraeuschminderungsmassnahmen / Fan noise: Source mechanisms, prediction methods and reduction techniques

In allen lufttechnischen Anlagen spielt neben dem Energieverbrauch die Laermemission eine wichtige Rolle. Dabei sind Ventilatoren meist die entscheidenden Schallquellen. Im Beitrag werden zunaechst einige aeroakustische Mechanismen aufgezeigt, die fuer den stroemungsinduzierten Schall in Ventilatoren massgebend sind. Sie sind die primaeren Energieverbraucher und gleichzeitig die entscheidenden Schallemittenten. Vorrangige Ziele bei der Ventilatorenentwicklung sind daher hohe Wirkungsgrade bei gleichzeitig niedriger Schallemission. Leise Ventilatoren sparen Investitionskosten fuer Schalldaempfer oder machen ihren Einsatz fuer einen bestimmten Einsatzfall (zum Beispiel in der Fahrzeugindustrie) ueberhaupt erst moeglich. Daran schliesst sich ein Ueberblick ueber Schallprognoseverfahren an. Sowohl einfache Verfahren, wie sie zum Teil in die Normung eingegangen sind und haeufig in der Praxis eingesetzt werden, als auch aufwendige Methoden der numerischen Stroemungsakustik werden beispielhaft erlaeutert. Abschliessend werden einige konstruktive Massnahmen bei Ventilatoren gezeigt, die potenziell die Schallemission mindern koennen. Der Schwerpunkt liegt bei Axialmaschinen, obwohl sich einige prinzipielle Aussagen auch unmittelbar auf Radialventilatoren uebertragen lassen. ABSTRACT IN ENGLISH: Low noise radiation and efficient use of energy are two key issues for the design and operation of air conditioning, engine cooling and other air delivering systems. Most frequently the fans are the dominating sound sources. The paper presents an overview of aeroacoustic sound mechanisms which are responsible for the flow induced fan noise. Subsequently selected fan noise prediction methods are discussed. Among those are rather simple methods which even became technical rules, or advanced numerical simulation methods. Eventually some design features for low noise fans are presented. Although the main focus in this paper is on axial fans, some of the methods and design principles may be applied to radial fans as well. (A)