Basiswissen Luft- und Raumfahrt - Universität der Bundeswehr
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Basiswissen Luft- und Raumfahrt - Universität der Bundeswehr
UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner ETA – Vorlesung „Abgas- und Lärmemissionen von Flugzeugen“ M. Pfitzner, LRT-10 Abgas- / Lärmemissionen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner - Entwicklung Flugverkehr - Abgas- / Lärmproblematik - Funktionsweise Flugtriebwerk - Triebwerkskomponenten - thermodynamischer Wirkungsgrad - Verbrennungsprozess - Umsatzgleichung der vollständigen Verbrennung - Schadstoffe: NOx, CO, UHC, Ruß - Schadstoff-Entstehung / Umwandlung - Schadstoff-Emissions-Zulassungsvorschriften (ICAO) - zusätzliche Steuern / zukünftige Entwicklung Gliederung (1) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner - Schall, Schalldruck, Lärm, Flugzeuglärm - Lärmeinstrahlung am Flughafen („Footprint“) - Lärmquellen am Flugzeugrumpf / -flügel - Lärmquellen am Triebwerk - Strahllärm: Entstehungsmechanismus, Richtungs- / Frequenzverhalten - Lärmzulassungskriterien: FAR 36 - Lärmminderungsmaßnahmen: Flugzeug, Triebwerk Gliederung (2) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Entwicklung des Flugverkehrs 1968 – 2018 (Stand: 1999) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Funktion und Komponenten von Flugtriebwerken UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Flugtriebwerk mit Gondel und Schubumkehrer UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner • Antrieb / Vortrieb • Luftversorgung (Zelle / Anti-Icing-System) • Stromversorgung Flugzeug (Boden: APU) Funktionen Flugtriebwerk UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Überschall-Triebwerk (militärisch) Unterschall-Triebwerk (zivil) Triebwerkstypen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner modernes Zivil-Flugtriebwerk UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Gondel Nebenstromkanal Komponenten Flugtriebwerk UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner c m h m Gondel Nebenstromkanal Nebenstromverhältnis (bypass ratio): c m BPR = h m Nebenstrom-Verhältnis (bypass ratio, BPR) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Definition Wirkungsgrad: ηth = (Netto-Leistung / Wärmezufuhr) maximal möglicher Wirkungsgrad (Carnot): idealer Wirkungsgrad Gasturbine: ηth = 1 – T2 / T4 ηth,GT = 1 − Wirkungsgrad Gasturbine κ−1 ⎞ κ ⎛ 1 T2 = 1− ⎜ ⎟ π T3 ⎝ V⎠ UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner κ−1 ⎞ κ T3 ⎛ p3 =⎜ ⎟ T2 ⎝ p 2 ⎠ Temperatur Luft: κ ~ 1.4 3 p3 = πV p2 Druck 1 4 5 2 Kerntriebwerk – Druck- und Temperaturverlauf (qualitativ) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Wirkungsgrad Fluggasturbine UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Brennstoff: Kerosin Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, Summenformel ca. C12H26 Schadstoffemissionen: • Ruß / Rauch (feste Teilchen, engl.: soot) • unverbrannte (nicht vollständig verbrannte) Kohlenwasserstoffe (flüssig und/oder gasförmig, engl. UHC = unburnt hydrocarbons) • Kohlenmonoxid: CO, gasförmig • Stickoxide: NOx = Gemisch aus NO und NO2, gasförmig auch: CO2, H2O (Dampf, Nebel, Eis), SOx, Öl Schadstoffe von Triebwerken UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Wandtemperatur Wiederzünden Temperatur Austrittsprofil Magerverlöschen Emissionen: NOx Ruß CO UHC Fluggasturbine: Auslegungskriterien Brennkammer UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Luft = 21% Sauerstoff (O2) + 78% Stickstoff (N2) + 1% Argon (Ar) + 0.03% CO2 (Volumenprozente) Argon in Stickstoff oder CO2 eingerechnet Globale Umsatzgleichung: Brennstoff + Oxidator + inerte Stoffe Æ Produkte + inerte Stoffe m ⎞⎛ m m ⎞ ⎛ 79 ⎞ ⎛ ⎛ 79 ⎞ ⎞ ⎛ Cn H m + ⎜ n + ⎟ ⎜ O 2 + ⎜ ⎟ N 2 ⎟ → n CO 2 + H 2 O + ⎜ n + ⎟ ⎜ ⎟ N 2 4 ⎠⎝ 2 4 ⎠ ⎝ 21 ⎠ ⎝ ⎝ 21 ⎠ ⎠ ⎝ Kerosin: n ~ 12, m ~ 26 Umsatzgleichung bei Kohlenwasserstoff-Verbrennung UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Atomgewichte: C ~ 12, N ~ 14, O ~ 16, Ar ~ 44 Molgewichte: O2 ~ 32, N2 ~ 28, Luft (21 % O2 + 78 % N2 + 1 % Ar): CO2 ~ 44, H2O ~ 18, C12H26 ~ 170 0.21 * 32+0.78 * 28+0.01 * 44 ~ 29 1 Kmol Luft = 22,7 m³ ~ 29 kg ! vollständige Verbrennung: 26 ⎞ 26 ⎞ ⎛ 0.79 ⎞ ⎛ ⎛ 1 M ol C 12 H 26 + ⎜ 12 + M ole O 12 + + 2 ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟ M ole N 2 → 4 ⎠ 4 ⎠ ⎝ 0.21 ⎠ ⎝ ⎝ 26 ⎞ ⎛ 0.79 ⎞ ⎛ 26 ⎞ ⎛ 12 M ole C O 2 + ⎜ ⎟ M ole H 2 O + ⎜ 12 + ⎟⎜ ⎟ M ole N 2 4 ⎠ ⎝ 0.21 ⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎝ Vollständiger Umsatz von Kohlenwasserstoffen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner 1 kg Kerosin ~ 1 kg C12H26 ~ 1/170 Kmol C12H26 ~ 0.00588 Kmol C12H26 benötigt: (12 + 26/4) / 170 ~ 0.1088 Kmol O2 ≅ (12 + 26/4) / 170 * (79% / 21%) ~ 0.4093 Kmol N2 ≅ 11.46 kg N2 ≅ 14.94 kg Luft 12 / 170 ~ 0.0706 Kmol CO2 ≅ (26/2) / 170 ~ 0.0765 Kmol H2O ≅ 1.376 kg H2O ≅ 15.94 kg Produkte 3.48 kg O2 produziert: 3.106 kg CO2 Edukte und Produkte bei Kerosin-Verbrennung UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner stöchiometrische Verbrennung: Luft- / Brennstoff-Mischung so, daß weder Sauerstoff noch Brennstoff übrigbleibt Kerosin: pro kg Brennstoff (C12H26) genau 14,94 kg Luft (Φ = 1) Äquivalenzverhältnis Φ einer Luft- / Brennstoff-Mischung: Φ = (x/y) / 14,94 x kg Kerosin in y kg Luft: Φ= 1: „stöchiometrische Verbrennung“ Φ > 1: fett, zuviel Brennstoff Φ < 1: mager, zuwenig Brennstoff Äquivalenzverhältnis UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Φ < 1: mager Φ > 1: fett Verbrennungsgase als Funktion von Φ (Propan) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Brennkammer – Eintrittstemperatur: T3,max ~ 650 … 950 K Verbrennungs-Spitzentemperaturen (Φ =1): Tstöch. ~ 2600 … 2900 K Brennkammer – Austrittstemperatur: T4,max ~ 1300 … 1900 K ΦAustritt ~ 0.3 … 0.4 typische Komponenten - Betriebstemperaturen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner • NOx: hohe Temperatur (> 1800 K), lange Verweilzeit (> einige ms) • CO, UHC: fettes Gemisch, niedrige Temperatur (Löschen) • Ruß / Rauch: – Entstehung: – Oxidation: • sehr fette Zone, schnell mager, „genügend“ heiß, lange CO2: nur durch besseren Wirkungsgrad Triebwerk / Flugzeug zu reduzieren (oder H2-reiche Brennstoffe) Entstehungsbedingungen Schadstoffe UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Thermische NO - Produktionsrate UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner typische Abhängigkeit der Emissionen vom Schub UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Flugzulassungs - Behörden UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner 30%, 4 Min. 85%, 2.2 Min. 7%, 26 Min. 100%, 0.7 Min. Dp / Foo = ( Gesamtemission Schadstoff [g] ) / ( Zulassungs-Schub [lb] ) Gewichteter Mittelwert des Schadstoffs [g] in Flughafennähe (kein Reiseflug), NOx, CO, UHC ICAO Triebwerkszulassung Schadstoff - Emissionen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner NOx - Zulassungskriterien UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner CO - Zulassungskriterien UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner UHC - Zulassungskriterien UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Ruß - Zulassungskriterien UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner NOx – CO2 - Schere UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Zukünftige Entwicklungen Abgasemissionen: • Verschärfung Richtlinien (ICAO, lokal) aber: Safety first • Magerverbrennungs – Technologie weitere Technologien: • stationäre Gasturbinen: sehr scharfe Regulatorien (~ 1 ppm NOx !) (meist Gasverbrennung CH4, Vorvermischung; BK-Instabilitäten !) • Automotoren: - Dreiwege-Kat (Φ=1-Betrieb, λ-Sonde) - Diesel: Rußfilter - Magermotoren (Speicher-Kat ?) - Brennstoff-Zusätze, Vor- / Nachbehandlung, Super (Plus) Weitere Reduktion von Schadstoff-Emissionen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Schall - Lärm Flugzeug – Lärm Lärmentstehung / -ausbreitung Zulassungsbedingungen Fluglärm UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Lärm – „Footprint“ Lärmbelastung am Flughafen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Lärmanteile Triebwerk: • Fan • Strahl • Turbinen • Verbrennung Lärmanteile Flugzeugrumpf / -zelle: • Fahrwerk • Klappen • Flügel (Hinterkante, Spitze) • Leitwerk Lärmarten Flugzeug UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Dezibel-Skala: Lärm-Intensitätsverhältnis L von Schalldruck p1 zu Schalldruck p0: L (p1 / p0) = 10 log10 (p1 / p0) [dB] doppelter Schalldruck: L = 10 log10 (2) ~ 3 dB „doppelt so laut“ ~ 10 dB = 10-facher Schalldruck ! Hörbereich: 10-12 W/m² … 1 W/m² 0 dB: Hörschwelle Æ 120 dB ~ Schmerzgrenze Schallpegel zu Lautstärke UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner dB (A) – Skala: Frequenzabhängigkeit der Wahrnehmung dB(A) - Skala UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner D. G. Crighton: 1958 One B707 at Take-Off generates the same sound intensity as the whole World‘s population (ca. 1010 people) shouting coherently together 1988 One B767 at Take-Off generates the same sound intensity as London‘s population (ca. 107 people) shouting coherently together Æ BUT: 30 dB Reduction = Improvement in Environmental Protection ! Radiated Acoustic Power * Time of Take-Off of B707 = Energy to cook one egg ! Flugzeuglärm – Schallintensität und Schallenergie UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Engines Haupt – Lärmquellen Flugzeug UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Schlierenaufnahme Strahllärm Strahllärm UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner niederfrequenter Strahllärm hochfrequenter „Scherschichtlärm“ Strahllärm – Entstehung UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Skalierungsparameter: Strouhal – Zahl Str = f * D / (Us - U∞) Strahllärm - Frequenzabhängigkeit UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Strahllärm - Schalldruck ~ U8 Richtungsabhängigkeit Strahllärm - Schalldruck UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Aerodynamische Lärmerzeugung an Oberflächen (Fanlärm, Turbinenlärm) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Anteile Triebwerkslärm UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner FAR 36 Lärmzulassungsmessungen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner PNL Berechnung: k = Zeitintervall 24 N(k) = 0.85* n(k) + 0.15* ∑ n(i, k) i =1 i: 24 Frequenzbänder n(i,k): perceived noisiness (Noy-Tabelle) n(k) Noy-gewichteter Maximalwert PNL(k)= 40.0+ 10 log N(k) / log 2 PNL Definition UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner PNL (dB) – Perceived Noise Level (dB – Skala) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner EPNL Messung Flugzustand: EPNL= PNLmax+ 10 log (t10/20) + F (dB) wobei: • PNLmax = maximaler wahrgenommener Lärm bei Flugzustand in PNdB • t10 = Dauer (Sekunden) von max. Lärmpegels - 10 dB • F = Korrektur für Ton-Lärm (als störender als Breitbandlärm empfunden) In der Praxis ist F ~ +3 dB. EPNL Definition UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner FAR 36 Zulassungsanforderung Start UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner FAR 36 Zulassungsanforderung Seite UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner FAR 36 Zulassungsanforderung Anflug UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner FAR 36 Zulassungsanforderung Start – Triebwerksdaten UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Lärmtest eines Triebwerks im „Golfball“ UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner EPNL – Berechnung aus Einzelschallquellen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Aircraft type MTOW (t) Engines Seating (max) Noise Take-Off Noise Lateral Noise Approach B 747-400 386 4 524 99,0 98,3 103,3 MD 11 280 3 410 94,9 95,9 103,8 A 340-200 254 4 440 94,4 94,8 97,3 B 777-200 243 2 440 93,3 95,8 99,4 A 330-300 212 2 440 91,6 97,4 98,6 B 767-300 185 2 345 93,2 97,0 100,2 A 300-600 165 2 375 90,0 97,2 99,1 A 310-300 153 2 280 91,5 96,0 98,6 B 757-200 109 2 231 84,8 93,1 95,0 A 321-100 83 2 220 85,4 94,5 95,4 A 320-200 74 2 180 86,6 94,8 96,0 B 737-500 52 2 132 84,0 89,0 97,0 Avro RJ 85 44 4 112 84,3 88,4 97,3 Fokker 100 43 2 109 83,4 89,3 93,1 Canadair RJ 23 2 50 78,6 82,2 92,1 Lärmemissionen verschiedener Flugzeugtypen (Jet) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Boeing 777 Lärmanteile (verschiedene Triebwerke) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Anteile der Lärmquellen bei einem modernen Zivilflugzeug UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Methoden zur Lärm – Verminderung an Flugzeug und Triebwerk UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner c m c m Bypass Ratio: BPR = h m h m Gondel Nebenstromkanal Triebwerkslärm – Abhängigkeit vom Nebenstromverhältnis UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Messung zur Lokalisierung von Lärmquellen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Lokalisierung von Flügellärmquellen UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Reduktion von Lärmquellen am Flugzeugrumpf / -flügel UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Maßnahmen zur Reduzierung von Triebwerkslärm UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Aktive Lärmreduktion von Fanlärm UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner Test von aktiver Lärmbeeinflussung (DLR) UNIVERSITÄT DER BUNDESWEHR MÜNCHEN Fakultät für Luft- und Raumfahrt Lehrstuhl für Thermodynamik, Prof. Dr. rer. nat. M. Pfitzner • Optimierung Flugbetrieb • Erhöhung Nebenstromverhältnis (Fanlärm) • längerer Einlauf / umfangreichere Dämmung (Fanlärm) • aktive Lärmreduktion (Fanlärm) Vollgondel / intern gemischtes Triebwerk (Strahl- , Fanlärm) • Mischung des Abgasstrahls - Mischer (Strahllärm) • Auslegung für minimalen Turbinenlärm (Schaufelzahl, cut-off) • Optimierung Klappen / Bürstendichtungen • Fahrwerk (z.B. Verkleidung) Technologien für Reduktion von Fluglärm