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Messung und Bewertung des Schallpegels von Ventilatoren in Monoblocs

Niklaus Ming; Yagiz Öztürk

Titel

Messung und Bewertung des Schallpegels von Ventilatoren in Monoblocs

Autor/in

Datierung

11.06.2021

Beschreibung

Diese Bachelor-Thesis befasst sich mit akustischen Analysen von Ventilatoren in Monoblocs. Das Ziel der Arbeit ist, akustische Messungen zu einem eingebauten Ventilator durchzuführen und auszuwerten. Dabei sollen allfällige Differenzen zwischen dem bestehenden Berechnungsverfahren und den Messungen untersucht werden. Zum Schluss soll eine Berechnungsmethodik zur praktischen Anwendung erarbeitet werden.
Die Monobloc Lieferanten verwenden die akustischen Daten von Ventilatorenherstellern, als Grundlage für ihre Berechnung der Monoblocdaten. Den akustischen Daten der Ventilatorenhersteller wird lediglich das Einfügungsdämmmass abgezogen und eine Flächenkorrektur dazu gerechnet. Da die Daten der unter Laborbedingungen getesteten Ventilatoren meist nicht der Realität entsprechen, sollen diese durch eine praktisch orientierte Berechnungsmethode korrigiert werden.
Die Messungen werden im reflexionsarmen Raum mit einem schallharten Boden an der Hochschule Luzern (HSLU) durchgeführt. Dabei wird das Hüllflächenmessverfahren angewendet. Zusätzlich werden im Inneren des Monoblocs Messungen durchgeführt und nach dem Prinzip „Schallausbreitung in geschlossenen Räumen“ ausgewertet.
Die Auswertung der Messungen haben ergeben, dass der Industriepartner mit seinem Berechnungsverfahren grosse Reserven im mittleren Frequenzbereich erreicht. Zusätzlich zeigen die Messungen, dass das Einfügungsdämmmass gemäss Messungen höher ausfällt, als die Angaben aus dem Datenblatt gezeigt haben. Die Messungen im Innern des Monoblocs haben ergeben, dass die Schallleistungspegel durch den geschlossenen Kubus leicht höher ausfallen als der Ventilatorenhersteller angibt. Die Erhöhung ist durch die Reflexion über die umschliessenden Flächen erfolgt.
Die Berechnungsmethode des Industriepartners funktioniert und die angegebenen Werte werden nicht überschritten. Jedoch können durch kleine Korrekturfaktoren die Angaben optimiert werden, damit diese den Messwerten näher sind. Die Korrekturwerte gelten ausschliesslich für das Prüfobjekt. Für eine Allgemeingültigkeit müssen weitere Messungen bei unterschiedlichen Gerätetypen und Grössen durchgeführt werden. Zusätzlich wurde mittels unterschiedlichen Berechnungsmethoden die Notwendigkeit der Flächenkorrektur untersucht, falls nur die gemessenen Schallleistungspegel betrachtet werden. Dabei hat sich herausgestellt, dass mit dieser Betrachtung die Flächenkorrektur überflüssig ist. Wenn davon ausgegangen werden kann, dass mit den gemessenen Schallleistungspegeln gerechnet wird, muss für die Deklaration im Datenblatt ausschliesslich das Einfügungsdämmmass berücksichtig werden.

This bachelor thesis deals with acoustic analyses of fans in monoblocs. The aim of the work is to perform and evaluate acoustic measurements on a built-in fan. Possible differences between the existing calculation method and the measurements are to be investigated. Finally, a calculation methodology for practical applications is to be developed.
The monobloc suppliers use the acoustic data of fan manufacturers as a basis for their calculation of the data sheet specifications. The acoustic data of the fan manufacturer is simply subtracted from the insertion loss dimension and an area correction is added. Since the data of the fans tested under laboratory conditions usually do not correspond to reality, these measurements are to be corrected by a practically oriented calculation method.
The measurements are performed in the anechoic chamber with a sound-reflecting floor at the Lucerne University of Applied Sciences and Arts (HSLU). The measurements are performed according to the enveloping surface measurement method. In addition, measurements are carried out inside the monobloc and evaluated according to the principle of "sound propagation in enclosed spaces".
The evaluation of the measurements showed that the industrial partner achieved large reserves in the medium frequency range with its calculation method. Furthermore, the measurements show that the insertion loss according to the measurement is higher than the information from the data sheet. The measurements inside the monobloc showed that the sound power level due to the closed cube was slightly higher than the fan manufacturer stated. The increase takes place via the reflection by the surrounding surfaces.
The calculation method of the industry partner works, and the specified values are not exceeded. However, small correction factors can be used to optimise the data so that they are closer to the measured values. The correction values apply exclusively to the test object. For general validity, further measurements must be carried out on different types and sizes of units. In addition, the necessity of the area correction was investigated by means of different calculation methods, as long as only the measured sound power levels are considered. It turns out that with this consideration the area correction is unnecessary. If it can be assumed that the measured sound power levels are used for the calculation, only the insertion attenuation must be considered for the declaration in the data sheet.

Urheberrechtshinweis