Wer sich hier schon mal vor Ort umgesehen hat wird feststellen, dass das Innere eines Flugtriebwerks aus einer Unzahl an unterschiedlichen Schaufeln besteht, die abwechselnd als stehende und drehende Schaufelreihen angeordnet sind. Im vorderen Teil, dem Verdichter, wird der angesaugten Luft Arbeit zugeführt und diese auf einen hohen Druck gebracht. In der Brennkammer wir das Kerosin verbrannt. In der nachfolgenden Turbine entspannt sich die Luft wieder und gibt Arbeit ab. Ein Teil wird dafür verwendet, um den Verdichter anzutreiben. Die verbleibende Energie wird über die Düse in Geschwindigkeit umgewandelt und treibt so das Flugzeug an. Wer mehr über das Innenleben und die Funktionsweise wissen möchte, sollte dem MTU-Museum, wo auch das Fragezeichen liegt, oder den entsprechenden Bereichen des Deutschen Museums einen Besuch abstatten.
Die Schaufeln drehen ständig gegenseitig an ihren Nachbarschaufeln vorbei. Diese Nachbarschaufeln erzeugen Störungen in der Strömung, die dazu führen, dass die Schaufeln ständig zu unerwünschten Schwingungen angeregt werden. Die Schaufeln besitzen bestimmte Frequenzen, auch Eigenfrequenzen genannt. Zu diesen Frequenzen gehören auch entsprechende Schwingungsformen. Davon gibt es viele verschiedene Formen wie z.B. Biegemoden und Torsionsmoden. Liegt eine Anregungsfrequenz in der Nähe einer Eigenfrequenz, dann kommt es zu einer Resonanz, was bei zu geringer Dämpfung zu hohen Schwingungsanregungen der Schaufel bis hin zu Schwingungsbrüchen führen kann.
Heutzutage werden die Eigenfrequenzen (f) mit Hilfe der Methode der Finiten-Elemente mit dem Computer berechnet. Früher musste als Ersatzmodell auf einfache Biegebalken zurückgegriffen werden, um die Eigenfrequenzen zu berechnen. Dabei spielen der Elastizitätsmodul (E), die Flächenträgheitsmomente (I) der Grundfläche A=a*b, die Schaufelhöhe H, sowie die Materialdichte rho eine Rolle. Die notwendigen Formeln dafür (und noch ein paar mehr) schmücken das Hintergundbild.
E=210000 N/mm²; rho=0.0001 t/mm³; a=18.454mm; b=40.07mm; H=100mm; lambda=1.875
Hier könnt Ihr überprüfen, ob die richtige Frequenz berechnet wurde:
GeoChecker.com.
Der Cache ist nur zu Fuß oder mit dem Rad erreichbar, bitte beachtet die Fahrverbote.
Die Dose bitte wieder ordentlich zurücklegen. BYOP