Experimentelle und numerische Untersuchung von Interferenzeffekten bei Zylinderumströmungen

Im Nachlauf eines quer angeströmten Zylinders formiert sich abhängig von der Reynolds-Zahl eine Kármánsche Wirbelstraße, die neben akustischen Druckschwankungen auch Schwingungen des Zylinders induzieren kann. Wird zusätzlich ein Interferenzkörper in den Zylindernachlauf eingebracht, können diese Effekte in ihrer Ausprägung deutlich verstärkt werden. Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass zwischen dem aeroakustischen und dem aerodynamischen Verstärkungseffekt erhebliche Unterschiede zu beobachten sind. Der maximale Schalldruckpegel einer Zylinder/Platte-Konfiguration tritt bei höheren Plattenabständen von g/dZyl > 2 auf, da ein Mindestabstand erforderlich ist, um die Wirbelablösung zu ermöglichen. Zudem verstärken vor allem dünne und lange Platten den Schalldruckpegel. Im Vergleich dazu lässt sich die Zylinderschwingung gerade bei geringen Quaderabständen von g/dZyl < 1 deutlich verstärken, wobei die Interferenzkörperlänge nahezu keinen Einfluss aufweist. Diese Unterschiede lassen sich über die jeweiligen Hauptwirkprinzipien erklären.