Akustik der Kühlung von elektronischen Geräten und Leistungselektroniken
In der Realisierung einer effizienten, geräuscharmen Kühlung liegt eine der großen Herausforderungen in der Entwicklung elektrischer und elektronischer Geräte. In den letzten Jahren kam es zu enormen Steigerungen der Leistungsfähigkeit und der Packungsdichte der elektronischen Bauelemente und einer stark gestiegenen Wärmeentwicklung in den Bauteilen. Beim Einsatz von Kühlsystemen, die Luft als Kühlmedium verwenden, bedingt dies einen deutlich erhöhten Volumenstrom, der sehr oft mit einer erheblichen Steigerung der Geräuschentwicklung des Gerätes verbunden ist. Die eigentliche Schallentstehung ist dabei auf Strömungsschall zurückzuführen. Neben der aeroakustischen Schallproduktion wird zudem Schall aufgrund von Gehäuseschwingungen generiert.
Die Realisierung von zwei umfangreichen Experimentalmodellen (für elektronisches Messgerät und Frequenz-Umrichter) erlaubt nunmehr die einfach zu handhabende Variation von Parametern, welche die strömungsbedingte Schallerzeugung und -ausbreitung in solchen Anlagen beeinflussen. Aus den entsprechenden Experimenten konnten Richtlinien für die Lärmminderung von luftgekühlten elektronischen Baugruppen abgeleitet werden. Die Ergebnisse zusätzlicher CAA-Simulationen ermöglichen weiterhin die Identifikation von Strömungsschallquellen in den Geräten und Anlagen und deren Schallausbreitung. Am Ende der Beurteilung steht die psychoakustische Wahrnehmung der Schallabstrahlung.
