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Die Erfindung betrifft einen aerodynamischen Profilkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Verminderung der Schallemission an der Profilhinterseite eines aerodynamischen Profilkörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Ausführung eines solchen Verfahrens.
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Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der aktiven Lärmreduktion an Profilhinterkanten aerodynamischer Profilkörper. Aerodynamische Profilkörper sind definitionsgemäß solche Profilkörper, die mit Luft umströmt werden, z.B. Rotorblätter von Windenergieanlagen oder Luftfahrzeugen oder aerodynamische Flächen von Luftfahrzeugen, z.B. Tragflügel, Höhenleitwerk, Seitenleitwerk, oder Propeller.
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Bei der Umströmung von aerodynamischen Profilkörpern ist eine Schallemission, bedingt durch eine Wirbelbildung und turbulente Grenzschichten prinzipbedingt nicht zu vermeiden. Insbesondere bei aerodynamischen Auftriebsprofilen, wie sie für Flugzeuge, Hubschrauber oder Windenergieanlagen eingesetzt werden, stellt die Hinterkante des Profils, d.h. die Profilhinterseite, eine wesentliche Schallquelle dar. Dies wird im Wesentlichen durch das Aufeinandertreffen der Strömungen von der Profiloberseite und der Profilunterseite verursacht, die im rückwärtigen Bereich eines solchen Profilkörpers eine turbulente Grenzschicht aufweisen. Zusätzlich führt der Geschwindigkeitsunterschied zwischen beiden Strömungsanteilen, der letztlich den Auftrieb bewirkt, zu Scherungen und Verwirbelungen hinter dem Profilkörper, die beide als Lärm abgestrahlt werden. Während sich diese Effekte bei Flugzeugen und teilweise auch bei Hubschraubern aufgrund der Arbeitshöhe meist in größeren Höhenlagen abspielen, befinden sich Windenergieanlagen während ihres Betriebs nah am Boden, wo dieser Lärm besonders störend auf Anwohner wirken kann. Aber auch bei Luftfahrzeugen ist eine Reduktion der Schallemission wünschenswert.
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Aus den Veröffentlichungen Wolf, Alexander, et al. „Trailing edge noise reduction of wind turbine blades by active flow control." Wind Energy 18.5 (2015): 909-923 und Kim, Jung Hoon, et al. „Trailing Edge Noise Reduction by Passive and Active Flow Controls.“ 20th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. 2014 sind bereits Vorschläge für eine aktive Schallemissionsverminderung bekannt. Diese Vorschläge sind jedoch relativ aufwändig zu realisieren und nicht ohne weiteres auf verschiedene Strömungszustände anpassbar. Zudem erscheint die Praxistauglichkeit fraglich.
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Aus der
DE 101 03 942 C1 ist ein strömungsbetriebener Schallgenerator bekannt. Aus der
DE 694 09 786 T2 ist eine Antischallanordnung für ein mehrstufiges Schaufelgitter bekannt. Aus der
US 2008 / 0 128 561 A1 ist eine aktive Kontrolle eines Körpers durch Veränderung der Oberflächenspannung bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen aerodynamischen Profilkörper sowie ein Verfahren anzugeben, mit dem die Schallemission der Profilhinterseite effektiv und praxisgerecht reduziert werden kann. Ferner soll ein hierfür geeignetes Computerprogramm angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung hat den Vorteil, dass sie in praktisch allen Anwendungsfällen von aerodynamischen Profilkörpern, unabhängig von der Größe und dem Einsatzfall, mit heutiger Technologie sofort einsetzbar ist. Es ist auch möglich, bereits vorhandene Profilkörper erfindungsgemäß nachzurüsten. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine flexible Lösung zur Schallemissionsverminderung angegeben wird, indem ein im Prinzip beliebig ansteuerbarer elektrischer Aktor vorgeschlagen wird. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße System auf verschiedene Strömungszustände angepasst werden, auch während des Betriebs. Es kann damit eine aktive Schallemissions-Verminderung durchgeführt werden.
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Hierbei bleibt die Profilvorderseite oder der gesamte vordere Teil des Profilkörpers, z.B. die ersten zwei Drittel der Profiltiefe, durch den elektrisch betätigbaren Aktor unbeeinflusst, d.h. durch die mechanische Bewegung der Profilhinterseite mittels des elektrisch betätigbaren Aktors wird der zuvor genannte vordere Teil des Profilkörpers nicht bewegt. Dementsprechend erfolgt durch den elektrisch betätigbaren Aktor eine Relativbewegung der Profilhinterseite zum zuvor erwähnten vorderen Teil des Profilkörpers. Auf diese Weise erfolgt eine Art von geringfügiger Verwindung des Profilverlaufs des Profilkörpers.
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Der elektrisch betätigbare Aktor kann mit unterschiedlichen technischen Ansätzen realisiert werden, z.B. in Form eines Piezoaktors, z.B. als Piezokeramik-Aktor, oder als elektromagnetischer Aktor. Vorteilhaft sind insbesondere Aktoren, die schnell agieren können, d.h. wenig Totzeit bei der Betätigung haben. Insbesondere sind Aktoren mit geringer bewegter Masse vorteilhaft.
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Der elektrisch betätigbare Aktor wirkt an einer Einwirkposition auf den Profilkörper ein. Der Aktor selbst muss nicht unmittelbar an der Einwirkposition oder nahe der Einwirkposition angeordnet sein, er kann auch in einem gewissen, relativ großen Abstand davon angeordnet sein, z.B. wenn der Aktor über ein Gestänge oder einen sonstigen Mechanismus mit der Einwirkposition des Aktors auf den Profilkörper verbunden ist. Der Aktor kann auch unmittelbar an der Einwirkposition oder nahe der Einwirkposition angeordnet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Einwirkposition des wenigstens einen Aktors auf den Profilkörper nahe der Profilhinterseite angeordnet, z.B. im letzten Drittel der Profiltiefe, oder noch weiter hinten im Bereich der hinteren 15% der Profiltiefe. Wie erwähnt, kann der Aktor selbst auch an der Einwirkposition angeordnet sein, d.h. z.B. nahe der Profilhinterseite, wie zuvor erläutert.
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Als Profiltiefe eines Profils oder Profilkörpers bezeichnet man den Abstand zwischen der Profilvorderseite und der Profilhinterseite, wobei die Profilvorderseite häufig als Profilnase oder Nasenleiste bezeichnet wird und die Profilhinterseite als Hinterkante.
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Im Unterschied zu elektrisch betätigbaren Steuerklappen eines Luftfahrzeugs, z.B. Querruder, Höhenruder, Seitenruder, ist die Schallemissions-Verminderungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Verminderung der Schallemission, die durch die Profilhinterseite erzeugt wird, eingerichtet. Elektrisch betätigbare Steuerklappen sind hierfür nicht geeignet, was insbesondere an der relativ großen Trägheit der Betätigung liegt. Im Unterschied zu den Steuerklappen, die dazu dienen, dass Steuerverhalten des Profilkörpers oder eines damit ausgebildeten Luftfahrzeugs zu beeinflussen, kann durch die erfindungsgemäße Schallemissions-Verminderungseinrichtung und deren wenigstens einen elektrisch betätigbaren Aktor das Steuerverhalten des Profilkörpers nicht beeinflusst werden.
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Die Schallemissions-Verminderungseinrichtung ist durch den wenigstens einen elektrisch betätigbaren Aktor zur Erzeugung hochfrequenter Pendelbewegungen der Profilhinterseite mit kleiner Amplitude eingerichtet, um die gewünschte Verminderung der Schallemission zu bewirken. Durch diese Pendelbewegungen wird insbesondere ablösenden Wirbeln lärmemissionsseitig entgegengewirkt.
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Der wenigstens eine Aktor besitzt dabei einen im Gegensatz zu konventionellen Steuerorganen geringeren Ausschlagwinkel der mechanischen Bewegung an der Hinterkante von maximal wenigen Prozent der Profiltiefe. Im Gegensatz dazu ist die Betätigungsfrequenz deutlich höher als bei konventionellen Steuerorganen und liegt im Bereich der Wirbelablösefrequenz von einigen zehn bis mehrere hundert Hertz je nach Tiefe des aerodynamischen Profils.
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Der wenigstens eine Aktor kann daher einen maximalen Ausschlag der mechanischen Bewegung der Profilhinterseite von 2% bezogen auf die Profiltiefe erzielen, insbesondere maximal 1 % der Profiltiefe. Die Betätigungsfrequenz der Pendelbewegungen der Profilhinterseite, die durch den Aktor bewirkt werden, ist im Vergleich zu Steuerbewegungen von Steuerklappen hochfrequent, z.B. oberhalb von 10 Hz, oder oberhalb von 50 Hz.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Profilhinterseite durch den wenigstens einen Aktor im Wesentlichen parallel zur Querachse des Profilkörpers mechanisch bewegbar ist. Hierdurch ist eine besonders effektive Lärmbekämpfung des an der Profilhinterseite entstehenden Schalls möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Aktor in den Profilkörper baulich integriert ist, insbesondere im Inneren des Profilkörpers integriert ist. Sofern der wenigstens eine Aktor im Inneren des Profilkörpers integriert ist, ist er nicht mehr an der Außenseite angeordnet, d.h. hierdurch vor Umgebungseinflüssen wie Regen, Staub, Bewuchs geschützt. In jeder Ausführungsform gilt, dass durch die Erfindung - im Unterschied zum Stand der Technik - die Problematik der Einwirkung von Umweltbedingungen auf die Schallemissions-Verminderungseinrichtung reduziert oder aufgehoben werden kann.
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Die Schallemissions-Verminderungseinrichtung kann auch mehrere elektrisch betätigbare Aktoren aufweisen, z.B. mehrere in Umströmungsrichtung des Profilkörpers hintereinander angeordnete Aktoren.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schallemissions-Verminderungseinrichtung wenigstens einen ersten elektrisch betätigbaren Aktor, durch den die Profilhinterseite durch Einwirkung des ersten elektrisch betätigbaren Aktors im Bereich der Profiloberseite mechanisch bewegbar ist, und wenigstens einen zweiten elektrisch betätigbaren Aktor aufweist, durch den die Profilhinterseite durch Einwirkung des zweiten elektrisch betätigbaren Aktors im Bereich der Profilunterseite mechanisch bewegbar ist. Der erste elektrisch betätigbare Aktor weist somit eine Einwirkposition auf den Profilkörper auf, die im Bereich der Profiloberseite angeordnet ist. Der zweite elektrisch betätigbare Aktor weist eine Einwirkposition auf den Profilkörper auf, die im Bereich der Profilunterseite angeordnet ist. Dies kann z.B. dadurch realisiert werden, dass die Schallemissions-Verminderungseinrichtung wenigstens einen ersten elektrisch betätigbaren Aktor im Bereich der Profiloberseite und wenigstens einen zweiten elektrisch betätigbaren Aktor Einwirkposition im Bereich der Profilunterseite aufweist. Dies erlaubt mit einfachen kostengünstigen Aktoren eine symmetrische Aufwärts- und Abwärtsbewegung (Pendelbewegung) der Profilhinterseite.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schallemissions-Verminderungseinrichtung wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens einen mit der Steuereinrichtung gekoppelten Sensor aufweist, wobei die Steuereinrichtung zur Ansteuerung des wenigstens einen Aktors oder der Aktoren in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal des wenigstens eines Sensors eingerichtet ist. Auf diese Weise ist eine gezielte Schallemissions-Verminderung aufgrund tatsächlich erfasster Größen, die durch den wenigstens einen Sensor erfasst werden, möglich. Die Steuereinrichtung kann eine elektronische Steuereinrichtung sein, z.B. mit einem Mikroprozessor oder sonstigen Rechner. Auf diese Weise kann die Steuerung des Aktors rechnergesteuert erfolgen, was den Vorteil hat, dass effiziente Schallemissions-Verminderungs-Verfahren softwaremäßig implementiert werden können.
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Der wenigstens eine Sensor kann dazu eingerichtet sein, wenigstens eine physikalische Größe des Profilkörpers und/oder der Umgebung des Profilkörpers zu erfassen, z.B. können Vibrationen an der Oberfläche des Profils, am Profil vorbeiströmende Verwirbelungen der Luft oder sonstige die Schallemission der Profilhinterseite auslösende Größen erfasst werden. Der Sensor kann z.B. als Drucksensor, Mikrofon oder vergleichbarer Strömungssensor ausgebildet sein. Der wenigstens eine Sensor erfasst die wenigstens eine physikalische Größe an einer Erfassungsposition. Der Sensor selbst muss nicht unbedingt an der Erfassungsposition angeordnet sein, kann aber dort angeordnet sein. Ist der Sensor nicht an der Erfassungsposition angeordnet, kann er z.B. durch eine Rohr- oder Schlauchverbindung mit der Erfassungsposition gekoppelt sein.
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Die Schallemissions-Verminderungseinrichtung kann z.B. einen ersten Sensor, der eine Erfassungsposition an der Profiloberseite aufweist, und einen zweiten Sensor, der eine Erfassungsposition an der Profilunterseite aufweist, umfassen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungsposition des wenigstens einen Sensors in Umströmungsrichtung des Profilkörpers stromaufwärts von einer Einwirkposition des wenigstens einen Aktors auf dem Profilkörper angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die erfassten Signale, aufgrund derer der wenigstens eine Aktor angesteuert wird, vor der Einwirkposition des Aktors erfasst werden. Auf diese Weise kann im Zusammenhang mit der Steuereinrichtung eine Feed-Forward-Steuerung implementiert werden, sodass keine Stabilitätsprobleme auftreten können wie bei Reglern mit Rückführung.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schallemissions-Verminderungseinrichtung wenigstens einen Bewegungssensor aufweist, der zur Erfassung der von dem wenigstens einen Aktor ausgelösten mechanischen Bewegung der Profilhinterseite eingerichtet ist. Der Bewegungssensor kann insbesondere als zusätzlicher Sensor zu dem zuvor erläuterten Sensor vorhanden sein. Der Bewegungssensor kann dabei zur Erfassung wenigstens einer Bewegungskomponente oder mehrerer Bewegungskomponenten der mechanischen Bewegung der Profilhinterseite eingerichtet sein. So kann der Bewegungssensor beispielsweise als Beschleunigungssensor, Gierratensensor oder sonstiger Sensor einer Inertialsensorik ausgebildet sein. Mittels des wenigstens einen Bewegungssensors kann der Steuereinrichtung ein Signal zugeführt werden, durch das die Steuereinrichtung die Wirksamkeit der Ansteuerung des wenigstens einen Aktors beurteilen kann und ggf. entsprechende Korrekturmaßnahmen einleiten kann, um die Wirksamkeit im Sinne einer verbesserten Schallemissions-Verminderung zu erhöhen. Mit dem Signal des wenigstens einen Bewegungssensors kann zusätzlich oder alternativ auch ein Regelkreis zur Regelung der mechanischen Bewegung der Profilhinterseite in der Steuereinrichtung implementiert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schallemissions-Verminderungseinrichtung wenigstens einen beabstandet von dem Profilkörper angeordneten Geräuschsensor zur Erfassung der von der Profilhinterseite erzeugten Schallemission aufweist. Der Geräuschsensor kann insbesondere als zusätzlicher Sensor zu dem zuerst erwähnten Sensor und/oder dem Beschleunigungssensor vorhanden sein. Der Geräuschsensor kann z.B. als Mikrofon ausgebildet sein. Das Signal des Geräuschsensors kann ebenfalls der Steuereinrichtung zugeführt werden. Mittels des Geräuschsensors kann eine zusätzliche Kontrolle der Wirksamkeit der Schallemissions-Verminderung durchgeführt werden und, sofern die Wirksamkeit unzureichend erscheint, entsprechende Gegenmaßnahmen durch die Steuereinrichtung eingeleitet werden. Es können auch mehrere Geräuschsensoren vorhanden sein, die z.B. entlang der Längserstreckung des Profilkörpers verteilt sind, oder in sonstiger Weise um den Profilkörper herum verteilt sind. Ist der Profilkörper Teil einer Windenergieanlage, können mehrere Geräuschsensoren insbesondere in der Umgebung der Windenergieanlage verteilt angeordnet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Profilkörper als Rotorblatt einer Windenergieanlage oder eines Luftfahrzeugs oder als Propellerblatt, Tragflügel oder Leitwerk eines Luftfahrzeugs ausgebildet ist. Dies zeigt die große Einsatzbreite der vorliegenden Erfindung.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Auch hierdurch lassen sich die zuvor erläuterten Vorteile realisieren.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Aktor in Abhängigkeit von einem Signal wenigstens eines Sensors, der wenigstens eine physikalische Größe des Profilkörpers und/oder der Umgebung des Profilkörpers erfasst, angesteuert wird. Auf diese Weise ist eine gezielte Schallemissions-Verminderung aufgrund tatsächlich erfasster Größen, die durch den wenigstens einen Sensor erfasst werden, möglich.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann um die Verarbeitung von Signalen der zuvor erwähnten weiteren Sensoren, z.B. der erste und der zweite Sensor, der Beschleunigungssensor, der Geräuschsensor, und deren Verarbeitung in der Steuereinrichtung erweitert werden.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, eingerichtet zur Ausführung eines Verfahrens der zuvor erläuterten Art, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird. Der Rechner kann z.B. ein Rechner der zuvor erwähnten Steuereinrichtung sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 - einen Profilkörper in perspektivischer Ansicht und
- 2 - den rückwärtigen Teil des Profilkörpers gemäß 1 in Schnittdarstellung.
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
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Die 1 zeigt einen aerodynamischen Profilkörper 1, z.B. mit einem Auftriebsprofil. Der Profilkörper 1 ist dazu eingerichtet, in einer Strömungsrichtung 4 mit Luft umströmt zu werden. Die Luft gelangt in der Strömungsrichtung 4 zunächst an die Profilvorderseite 2. Die Strömung wird aufgeteilt in einen oberseitigen Strömungsanteil, der oberhalb des Profils entlang der Profiloberseite 5 strömt, und einen unterseitigen Strömungsanteil, der unterhalb des Profils entlang der Profilunterseite 6 strömt. Die Luftströmung erreicht schließlich die Profilhinterseite 3, wo sich die oberseitigen und die unterseitigen Strömungsanteile wieder treffen.
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Bei solchen Profilkörpern bezeichnet man die drei Raumachsen entsprechend den bei Luftfahrzeugen verwendeten Achsbezeichnungen als Längsachse L, Querachse Q und Hochachse H. Die Längsachse L erstreckt sich von der Profilvorderseite 2 zur Profilhinterseite 3 hin, also im Wesentlichen in Strömungsrichtung 4. Die Querachse Q erstreckt sich senkrecht zur Längsachse L entlang der Längserstreckung (Spannweite) des Profilkörpers 1. Die Hochachse H verläuft senkrecht zur Längsachse L und zur Querachse Q. Die Erstreckung des Profilkörpers 1 in Richtung der Längsachse L wird auch als Profiltiefe bezeichnet. Die Profiltiefe des Profilkörpers 1 kann sich über die Querachse Q ändern, z.B. wenn sich eine Tragfläche zum Randbogen hin verjüngt.
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Die 2 zeigt lediglich den hinteren Bereich des Profilkörpers 1 mit der Profilhinterseite 3 sowie mit der erfindungsgemäßen Schallemissions-Verminderungseinrichtung. Es sei angenommen, dass die Strömung 4 im Verlaufe des Umströmens des Profilkörpers 1 Wirbel 7 bildet, die zu einer Schallemission an der Profilhinterseite 3 führen. Die Schallemissions-Verminderungseinrichtung weist einen ersten Aktor 8 an der Profiloberseite 5 und einen zweiten Aktor 8 an der Profilunterseite 6 auf. Beide Aktoren 8 sind elektrisch betätigbar; sie sind in den Profilkörper 1 baulich integriert. Durch elektrische Betätigung der Aktoren 8 kann die Profilhinterseite 3 geringfügige Ausgleichsbewegungen 14, z.B. Pendelbewegungen, ausführen.
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Die Schallemissions-Verminderungseinrichtung weist ferner eine Steuereinrichtung 9 auf, z.B. in Form einer elektronischen Steuereinrichtung, die einen Rechner 10 aufweist. Die Steuereinrichtung 9 ist über Leitungen mit den Aktoren 8 verbunden. Zusätzlich ist die Steuereinrichtung 9 über Leitungen mit Sensoren 11 verbunden. Ein erster Sensor 11 ist an der Profiloberseite 5 angeordnet, ein zweiter Sensor 11 an der Profilunterseite 6. Ferner ist ein Bewegungssensor 12 vorhanden, durch den die Ausgleichsbewegung 14 erfasst werden kann. Der Bewegungssensor 12 ist ebenfalls über eine Leitung mit der Steuereinrichtung 9 verbunden. Ferner ist als weiterer Sensor ein Geräuschsensor 13 vorhanden, der ebenfalls mit der Steuereinrichtung 9 gekoppelt ist und entsprechende Signale an die Steuereinrichtung 9 abgibt. Da der Geräuschsensor 13 das Umgebungsgeräusch erfassen soll, ist er von dem Profilkörper 1 beabstandet angeordnet. Da der Profilkörper 1 in der Regel dazu ausgebildet ist, eine Bewegung auszuführen, muss der Geräuschsensor 13 nicht zwangsläufig mit dem Profilkörper 1 mechanisch verbunden sein, sondern kann z.B. an einer festen Position angeordnet sein. Das Signal des Geräuschsensors 13 kann dann entweder über eine Leitung oder über eine drahtlose Verbindung der Steuereinrichtung 9 zugeführt werden.
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Die Steuereinrichtung 9 wertet die Signale der Sensoren 11, 12, 13 aus und steuert hiervon abhängig die Aktoren 8 derart an, dass die Schallemission des Profilkörpers 1 im Bereich der Profilhinterkante 3 vermindert wird. Die Steuereinrichtung 9 mit ihren sämtlichen Auswertefunktionen und Ansteuerfunktionen muss nicht vollständig in oder an dem Profilkörper 1 angeordnet sein. Es ist auch möglich, Teile der Steuereinrichtung 9 auszulagern, z.B. in eine zentrale Steuerung einer Windenergieanlage oder eines Luftfahrzeugs. Die Steuereinrichtung 9 sollte dabei weiterhin über entsprechende Aktorverstärker zur Ansteuerung der Aktoren 8 verfügen.
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Mittels der Steuerung der Aktoren 8 durch die Steuereinrichtung 9 kann die Profilhinterkante insbesondere derart angesteuert werden, dass die typischen Wirbelablösefrequenzen beeinflusst werden können. Durch eine entsprechende Signalerzeugung mittels der Sensierung durch die Sensoren 11 kann dieser Vorgang gesteuert werden. Die Sensierung durch die Sensoren 11 kann im Bereich der Grenzschicht nur an einer Profilseite, d.h. der Profiloberseite 5 oder der Profilunterseite 6 erfolgen, oder an beiden Seiten. Aufgrund der Messung stromaufwärts der Aktoren 8 bzw. deren Einwirkpunkt und der Laufzeit der Wirbel 7 kann durch die Steuereinrichtung 9 eine Feed-Forward-Steuerung realisiert werden.
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Wie man in 2 erkennt, können über die Sensoren 11 ankommende Wirbel 7 frühzeitig detektiert werden. Aufgrund der Laufzeit der Wirbel 7 bis zur Profilhinterseite 3 kann die Steuereinrichtung 9 eine entsprechende Reaktion nach vorher ausgelegten Steuerungsregeln berechnen und gibt entsprechende Steuersignale auf die Aktoren 8. Dies führt zur Auslenkung der Aktoren 8 und zu einer entsprechenden mechanischen Bewegung 14 der Profilhinterkante 3. Durch eine hohe Mess-Verarbeitungs- und Verstellfrequenz dieses Systems kann damit der von der Profilhinterseite ausgehende Schall in einem breiten Frequenzbereich minimiert werden.
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Mittels des Geräuschsensors 13 kann eine Erfolgskontrolle der erfindungsgemäßen Schallemissions-Verminderung und eine Optimierung der Funktion der Steuereinrichtung 9 durchgeführt werden. Insbesondere kann eine permanente automatische Adaption der Steuerungverfahren und-parameter durchgeführt werden. Insbesondere bei Windenergieanlagen können mehrere Geräuschsensoren 13 im Bereich der Nabe, am Mast oder am Boden angebracht sein.
