Betere windtunnelmetingen voor stil vliegverkeer

In Nederland is de vermindering van vliegtuiglawaai een maatschappelijk dilemma. Het geluid dat vliegtuigen produceren veroorzaakt bij sommige omwonenden veel stress. Deze stress zou verminderd kunnen worden als de vliegtuigen stiller zouden zijn. Marijn Sanders en Julian Biesheuvel van de Universiteit Twente hebben voor hun promotie onderzoek gedaan naar zulke vliegtuigen. Hun oplossing: het creëren en goedkeuren van geluidverminderende technologieën. “Geluidsmetingen aan schaalmodellen in windtunnels spelen daarbij een essentiële rol”, vertelt Marijn Sanders aan de Universiteit Twente.

“Dit type meting in een windtunnel is kostenefficiënt in vergelijking met metingen aan een configuratie op werkelijke grootte. Het voorziet onderzoekers en vliegtuigfabrikanten van waardevolle, op fysica gebaseerde data. Deze data valideert vervolgens nieuwe (semi-) analytische voorspellingsmodellen voor geluid. Daarmee vinden voorspellingen plaats voor het vliegtuiglawaai op werkelijke schaal in ‘vrije vlucht’. Daarnaast breidt de data bestaande databases verder uit ten behoeve van nieuwe ontwerpen.”

Geluidmetingen voor vliegtuigen brengen veel kosten met zich mee en zijn erg complex. Dit komt doordat de omstandigheden moeilijk te beheersen zijn. Daar biedt de windtunnel een oplossing voor, maar de vertaling naar de realiteit is onbetrouwbaar. Dit is toe te schrijven aan het inzicht in hoe de gebruikte windtunnel configuratie (grootte en type testsectie) de aero-akoestische metingen beïnvloedt. Daarnaast ontbreekt het van een algemeen kader om aero-akoestische metingen te corrigeren naar een standaard vrije-veldconditie.

Het onderzoek van Marijn focuste zich op het herkennen en inperken van deze fouten. Daarnaast deed Julian onderzoek naar de problemen bij het opsporen van de geluidsbronnen op een model in een enorme windtunnel. De effecten zorgen voor moeilijkheden, omdat het daardoor niet goed te bepalen is waar de bron zich nou bevindt. Bij dit soort metingen zijn geluidscorrecties van groot belang. Het onderzoek van Marijn en Julian bracht nieuwe kennis over het detecteren van geluidsbronnen op het model. Hiermee kunnen verdere windtunneltestcampagnes efficiënter gemaakt worden.

Bron: Universiteit Twente