TY - JOUR AU - Kocsis, Bálint AU - Horváth, Csaba TI - Further development of rotating beamforming techniques using asynchronous measurements JF - Journal of Theoretical and Computational Acoustics J2 - J THEOR COMPUT ACOUS VL - 32 PY - 2024 IS - 1 PG - 25 SN - 2591-7285 DO - 10.1142/S2591728523400066 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/34518784 ID - 34518784 N1 - Correspondence Address: Kocsis, B.; Department of Fluid Mechanics, Muegyetem rkp. 3, Hungary; email: kocsis.balint@gpk.bme.hu AB - When rotating noise sources, such as turbomachinery, are investigated using phased microphone array measurements and beamforming, sidelobes appear on the resulting beamforming maps. Sidelobes can be decreased by increasing the number of microphones. However, if the investigated phenomenon is steady, then there is a cost-effective alternative: performing asynchronous measurements using phased arrays having a limited number of microphones. The single beamforming maps can be combined in order to arrive at results that are superior in resolution and sidelobe levels. This technique has been investigated in the literature, but according to the authors’ best knowledge, has not yet been applied to turbomachinery. This article introduces a means for applying the asynchronous measurement technique and the combination methods for rotating noise sources. The combination methods are demonstrated on two rotating point sources (both in simulations and measurements), and then on an axial flow fan test case. In the case of the two rotating point sources, the achievable improvement in resolution, average-, and maximum sidelobe levels are shown as compared to the single results. In the case of the axial flow fan, it is demonstrated that the combination methods provide more reliable noise source locations and reveal further noise sources. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Fenyvesi, Bence AU - Kriegseis, J. AU - Horváth, Csaba TI - An automated method for the identification of interaction tone noise sources on the beamforming maps of counter-rotating rotors JF - PHYSICS OF FLUIDS J2 - PHYS FLUIDS VL - 34 PY - 2022 IS - 4 SP - 047105 EP - 047105-16 PG - 17 SN - 1070-6631 DO - 10.1063/5.0083634 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/32775492 ID - 32775492 N1 - Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Fluid Mechanics, Muegyetem rkp. 3, Budapest, 1111, Hungary Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Institute of Fluid Mechanics (ISTM), Kaiserstraße 10, Karlsruhe, 76131, Germany Export Date: 29 April 2022 CODEN: PHFLE Correspondence Address: Horváth, C.; Budapest University of Technology and Economics, Muegyetem rkp. 3, Hungary; email: horvath.csaba@gpk.bme.hu AB - Counter-rotating rotor configurations are considered more efficient than their single rotor counterparts. Consequently, the coaxially aligned rotors have appeared in the fixed-wing aircraft sector and are appearing in the quickly developing unmanned aerial vehicle sector, where they are expected to play a significant role, especially for long haul and heavy load configurations. As their noise levels have proven to be rather significant, the localization and reduction of the noise of such counter-rotating blade sets is a relevant topic of interest. One of the dominant contributors to counter-rotating rotor noise is interaction tones. Interaction tones appear at combinations of the harmonics of the blade passing frequencies of the two rotors and are significant throughout the spectra. In this paper, an automated method is presented that analyzes an entire series of beamforming noise source maps using principal component analysis-based methods in order to identify the dom- inant noise generation mechanisms in frequency bins that are associated with interaction tones. The processing technique is presented herein through the investigation of counter-rotating open rotor datasets developed for a fixed-wing aircraft configuration. With the proposed method, an objective mean has been provided for separating apart contributions from various noise sources, which can be automated, mak- ing the processing and investigation of large sets of measurement data rather quick and easy. The method has been developed such that the results of the analysis are easy to comprehend even without specialized prior knowledge in the area of counter-rotating rotor noise. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Fenyvesi, Bence AU - Horváth, Csaba TI - Identification of Turbomachinery Noise Sources via Processing Beamforming Data Using Principal Component Analysis JF - PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING J2 - PERIOD POLYTECH MECH ENG VL - 66 PY - 2022 IS - 1 SP - 32 EP - 50 PG - 19 SN - 0324-6051 DO - 10.3311/PPme.18555 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/32605932 ID - 32605932 N1 - Cited By :1 Export Date: 2 May 2022 CODEN: PPMMB Correspondence Address: Fenyvesi, B.; Department of Fluid Mechanics, Bertalan Lajos street 4–6, Hungary; email: fenyvesi@ara.bme.hu AB - Complex turbomachinery systems produce a wide range of noise components. The goal is to identify noise source categories, determine their characteristic noise patterns and locations. Researchers can then use this information to quantify the impact of these noise sources, based on which new design guidelines can be proposed. Phased array microphone measurements processed with acoustic beamforming technology provide noise source maps for pre-determined frequency bands (i.e., bins) of the investigated spectrum. However, multiple noise generation mechanisms can be active in any given frequency bin. Therefore, the identification of individual noise sources is difficult and time consuming when using conventional methods, such as manual sorting. This study presents a method for combining beamforming with Principal Component Analysis (PCA) methods in order to identify and separate apart turbomachinery noise sources with strong harmonics. The method is presented through the investigation of Counter-Rotating Open Rotor (CROR) noise sources. It has been found that the proposed semi-automatic method was able to extract even weak noise source patterns that repeat throughout the data set of the beamforming maps. The analysis yields results that are easy to comprehend without special prior knowledge and is an effective tool for identifying and localizing noise sources for the acoustic investigation of various turbomachinery applications. LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Kottakota, K. AU - Antoni, J. AU - Leclère, Q. AU - Bouley, S. AU - Colangeli, C. TI - Localization of non-stationary tonal sources through order-based beamforming T2 - International Conference on Noise and Vibration Engineering (ISMA2022) PY - 2022 SP - 1 PG - 16 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/33674040 ID - 33674040 LA - English DB - MTMT ER - TY - CONF AU - Protopapadakis, Georgios AU - Gkoutzamanis, Vasilis AU - Vouros, Stavros AU - Kyprianidis, Konstantinos AU - Kalfas, Anestis I. TI - NOISE OF FUTURE AIRCRAFT PROPULSION: SOURCES AND DESIGN CONSIDERATIONS T2 - Proceedings of Global Power and Propulsion Society T3 - Proceedings of Global Power & Propulsion Society, ISSN 2504-4400 PY - 2022 SP - 1 PG - 16 DO - 10.33737/gpps21-tc-310 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/33565417 ID - 33565417 AB - This paper attempts to reduce the gap, when it comes to future aircraft concepts noise and aeroacoustics, and at the same time introduce basic noise aspects for people unfamiliar to it. This is performed by taking into account the following four stages: Identification of conventional aircraft noise sources, overview of the aeroacoustics of future aircraft configurations, derivation of conceptual design considerations for noise issues, and finally, insight on the impact of technology advancements on certification. More specifically, a holistic overview of the aeroacoustics of aircraft was performed. The noise sources were described and made available for those unacquainted with the subject. Aeroacoustic behavior of ContraRotating Open Rotors, Boundary Layer Ingestion and Distributed Propulsion concepts was studied trough the most recent and relevant literature. The phenomena causing noise were highlighted, and the differences between conventional and future designs detected. It was found that generally noise sources are similar, but the intensity of some can be significantly altered. Early design phase guidelines were extracted for each of the concepts. The design considerations are grouped into a matrix showing the relative effect of each on noise emissions. With these guidelines, it is possible to perform design choices in the conceptual level of fidelity for future aircraft concepts. Furthermore, certification aspects and observations considering its future development are presented. Noise emissions are expected to change, and thus certification must be adapted to it. Furthermore, in this quick advancing technology field, virtual certification is advised to be used. LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Benedek, Tamás AU - Vad, János TI - Beamforming based extension of semi-empirical noise modelling for low-speed axial flow fans JF - APPLIED ACOUSTICS J2 - APPL ACOUST VL - 178 PY - 2021 PG - 13 SN - 0003-682X DO - 10.1016/j.apacoust.2021.108018 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31917365 ID - 31917365 LA - English DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Tokaji, Kristóf AU - Horváth, Csaba TI - Effect of a pylon on the broadband noise sources of counter-rotating turbomachinery JF - INTERNATIONAL JOURNAL OF AEROACOUSTICS J2 - INT J AEROACOUST VL - 20 PY - 2021 IS - 8 SP - 979 EP - 1002 PG - 24 SN - 1475-472X DO - 10.1177/1475472X211055178 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/32479693 ID - 32479693 N1 - Cited By :1 Export Date: 10 May 2022 Correspondence Address: Tokaji, K.; Department of Fluid Mechanics, Hungary; email: tokaji.kristof@gpk.bme.hu LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Tokaji, Kristóf AU - Soós, Bálint AU - Horváth, Csaba ED - Molnár, Dániel ED - Molnár , Dóra TI - Koaxiális Forgógép Zajvizsgálati Módszereinek Továbbfejlesztése és Alkalmazása Mérési Eredményekre T2 - XXIV. Tavaszi Szél Konferencia 2021 Tanulmánykötet II. PB - Doktoranduszok Országos Szövetsége (DOSZ) CY - Budapest SN - 9786158199131 PY - 2021 SP - 167 EP - 180 PG - 14 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/32605936 ID - 32605936 AB - A koaxiális-rotoros forgógépek két egymással ellentétes irányba forgó rotorból állnak. Hatékonyságuknak köszönhetően jobban megfelelnek napjaink környezetvédelmi irányelveinek, így jó alternatívái lehetnek az egy-rotoros forgógépeknek. A koaxiális rotoros hajtóművek hatásfoka lehetővé teheti az elektromosan hajtott repülőgépek elterjedését, valamint az egyre népszerűbb multi-rotoros drónok hatótávolságának növelését, azonban a hajtómű alkalmazása előtt fejlesztéseken kell átesnie, ezek egyike a magas zajszint csökkentése. Zajforrásai akusztikai szempontból felbonthatók tonális illetve szélessávú komponensekre. A tonális összetevők amplitúdó spektruma szűk frekvenciasávú, a szélessávú összetevők – az elnevezésükből is adódóan – széles frekvenciasávval jellemezhetők. A koaxiális-rotorok zajkeltő mechanizmusainak megértéséhez és vizsgálatához a nyalábformálás módszere alkalmazható, amellyel meghatározható a zajforrások erőssége és elhelyezkedése. A tonális és a szélessávú összetevő együttes vizsgálata nehézkes, emiatt fontos a két zajtípus szétválasztása. A korábbiakban kifejlesztett dupla szűrés módszerét továbbfejlesztve egy még hatékonyabb jelfeldolgozó módszer jött létre, amellyel hatékonyabban vizsgálható a koaxiális-rotoros forgógép szélessávú zaja. A továbbfejlesztett módszer segítségével csökkenthető a folyamat során történő adatvesztés, így egy további feldolgozás és a vizsgálat szempontjából egy megfelelőbb szélessávú időjel hozható létre. Az alkalmazott nyalábformálási műveletek részét képezi a frekvencia tartományra történő áttérés, ezáltal létrejön a keresztspektrum mátrixa a vizsgált időjelnek. A szélessávú időjel keresztspektrum mátrixának kivonásával az eredeti jel keresztspektrum mátrixából létrehozható egy tonális komponensek vizsgálatára alkalmas adatállomány. A továbbfejlesztett dupla szűréssel a tonális zajforrások vizsgálatának hatékonysága is növekedett. A kifejlesztett szélessávú és tonális zajforrások vizsgálatára alkalmas módszer korábban szimulált adatsor felhasználásával lett tesztelve. Jelen cikkben mérési eredmények felhasználásával mutatjuk be a kifejlesztett vizsgálati módszer működését, kitérve a módszer hatékonyságára és alkalmazhatóságára, illetve annak korlátaira. Kulcsszavak: forgógép, zajforrás, nyalábformálás, tonális, szélessávú, jelfeldolgozás, zajtérkép LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Fenyvesi, Bence AU - Horváth, Csaba ED - Szabó, Csaba TI - Forgógépek modellezett zajforrásainak vizsgálata dekompozíciós módszer segítségével T2 - Tavaszi Szél 2020 Konferencia = Spring Wind 2020: Konferenciakötet PB - Doktoranduszok Országos Szövetsége (DOSZ) CY - Budapest SN - 9786155586729 PY - 2020 SP - 1 EP - 12 PG - 12 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31827885 ID - 31827885 LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Tokaji, Kristóf AU - Soós, Bálint AU - Horváth, Csaba TI - Beamforming Method for Extracting the Broadband Noise Sources of Counter-Rotating Open Rotors JF - AIAA JOURNAL J2 - AIAA J VL - 1 PY - 2020 IS - 1 SP - 1 EP - 12 PG - 12 SN - 0001-1452 DO - 10.2514/1.J058934 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31295082 ID - 31295082 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Tokaji, Kristóf AU - Soós, Bálint AU - Horváth, Csaba ED - Szabó, Csaba TI - Koaxiális forgógép keskenysávú zaj vizsgálatára alkalmas módszer fejlesztése T2 - Tavaszi Szél 2020 Konferencia = Spring Wind 2020: Konferenciakötet PB - Doktoranduszok Országos Szövetsége (DOSZ) CY - Budapest SN - 9786155586729 PY - 2020 SP - 781 EP - 793 PG - 13 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31835620 ID - 31835620 LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Tokaji, Kristóf AU - Soós, Bálint AU - Horváth, Csaba ED - Szabó, Csaba TI - Koaxiális forgógép szélessávú zaj vizsgálatára alkalmas módszer fejlesztése T2 - Tavaszi Szél 2020 Konferencia = Spring Wind 2020: Konferenciakötet PB - Doktoranduszok Országos Szövetsége (DOSZ) CY - Budapest SN - 9786155586729 PY - 2020 SP - 672 EP - 684 PG - 13 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/31816701 ID - 31816701 AB - A jelenleg széleskörűen alkalmazott repülőgép hajtóműveknek alternatívája a koaxiális propfan. Ez a típusú hajtómű két ellentétes irányba forgó nyitott rotorból áll. A koaxiális propfan kedvező aerodinamikai tulajdonságainak köszönhetően jóval nagyobb hatásfokkal képes működni az egyéb repülőgép hajtóműveknél. A hajtómű nyitottsága, illetve az ellentétesen forgó rotorok kölcsönhatása miatt azonban kiemelkedően magas a zajkeltése. A kibocsátott zajt csökkenteni szükséges, ahhoz hogy a jelenlegi előírásoknak és törvényeknek megfeleljen. A koaxiális propfan zajának jelentős összetevője a szélessávú zaj, melynek vizsgálata nehézkes a keltett zajban jelenlévő tonális, keskeny frekvenciatartományú összetevő miatt. A két összetevő szétválasztása szükséges a kielégítő vizsgálatok elvégzéséhez. A kifejlesztett módszer segítségével lehetőség van a tonális összetevő eltüntetésére a rögzített jelből. A tonális összetevők két nagy csoportra bonthatók: a forgás által keltett és a nem forgás által keltett tonális zajokra. A kétszeres szűrés használatával mindkét típusú összetevő eltüntethető. Az eredmények kiértékelésére alkalmas módszer a nyalábformálás, melynek segítségével a zajforrások erőssége és elhelyezkedése is meghatározható. A módszer hatékonysága szimulált jelekkel volt vizsgálva, melyeknek erőssége és elhelyezkedése ismert. Jelen cikkben két keskeny frekvenciatartományú összetevő szimulálta a forgásból eredő tonális összetevőt, míg egy keskeny frekvenciájú zajkomponens a nem forgásból származó tonálisat. Ezek mellett jelen volt a teljes frekvenciatartományban a szélessávú jel. Az eredeti, az összes komponenst tartalmazó jel alapján a szélessávú csak azokban a frekvenciasávokban volt vizsgálható, ahol tonális komponens nem volt jelen. A kétszeres szűrés alkalmazásával a tonális komponensek eltűntek és minden frekvenciasávban láthatóvá váltak a zajtérképeken a szélessávú zajforrások. LA - Hungarian DB - MTMT ER - TY - JOUR AU - Becker, Stefan AU - Moreau, Stephane TI - Special Issue on Fan Noise Preface JF - ACTA ACUSTICA UNITED WITH ACUSTICA J2 - ACTA ACUST UNITED AC VL - 105 PY - 2019 IS - 1 SP - 14 EP - 16 PG - 3 SN - 1610-1928 DO - 10.3813/AAA.919283 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/30640285 ID - 30640285 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Fenyvesi, Bence AU - Horváth, Csaba AU - Kriegseis, Jochen TI - Application of a Combined Method for the Investigation of Turbomachinery Noise Sources: Beamforming and Proper Orthogonal Decomposition T2 - 25th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference PB - American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) CY - Reston (VA) SN - 9781624105883 PY - 2019 PG - 17 DO - 10.2514/6.2019-2637 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/30693280 ID - 30693280 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Fenyvesi, Bence AU - Jochen, Kriegseis AU - Horváth, Csaba ED - Calvo-Manzano, Antonio TI - Investigation of Rotating Coherent BPF Noise Sources via the Application of Beamforming and Proper Orthogonal Decomposition T2 - 48th International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering PB - Sociedad Española de Acústica CY - Madrid SN - 9788487985317 PY - 2019 PG - 12 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/30693326 ID - 30693326 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Tokaji, Kristóf AU - Soós, Bálint AU - Horváth, Csaba TI - Extracting the broadband noise sources of counter-rotating open rotors T2 - 25th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference PB - American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) CY - Reston (VA) SN - 9781624105883 PY - 2019 PG - 22 DO - 10.2514/6.2019-2572 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/30685039 ID - 30685039 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Tokaji, Kristóf AU - Horváth, Csaba ED - Calvo-Manzano, Antonio TI - Method for isolating the tonal components of counter-rotating turbomachinery phased array microphone data for beamforming T2 - 48th International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering PB - Sociedad Española de Acústica CY - Madrid SN - 9788487985317 PY - 2019 PG - 12 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/30693268 ID - 30693268 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Fenyvesi, Bence AU - Simon, Eszter AU - Jochen, Kriegseis AU - Horváth, Csaba ED - Vad, János TI - Investigation of turbomachinery noise sources using beamforming technology and proper orthogonal decomposition methods T2 - Proceedings of Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF'18) PB - CFD.HU Áramlástechnikai Kft CY - Budapest SN - 9789633132975 PY - 2018 PG - 8 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/3421514 ID - 3421514 LA - English DB - MTMT ER - TY - CHAP AU - Tokaji, Kristóf AU - Fenyvesi, Bence AU - Kocsis, Bálint AU - Horváth, Csaba ED - Vad, János TI - Investigation of the noise sources of a pylon T2 - Proceedings of Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF'18) PB - CFD.HU Áramlástechnikai Kft CY - Budapest SN - 9789633132975 ET - 0 PY - 2018 PG - 8 UR - https://m2.mtmt.hu/api/publication/3421517 ID - 3421517 LA - English DB - MTMT ER -