Computation of trailing edge noise applying acoustic perturbation equations

Abstract

Eine hybride aeroakustische Methode wird angewandt um Hinterkantenlärm einer turbulent umströmten ebenen Platte zu berechnen. In einem ersten Schritt wird die turbulente Strömung in der unmittelbaren Nähe der Hinterkante mit einer Grobstruktursimulation (LES = Large Eddy Simulation) des kompressiblen Problems aufgelöst. In einem zweiten Schritt wird das akustische Feld mittels linearer Störungsgleichungen simuliert. Die akustische Simulation berücksichtigt Konvektions- und Refraktionseffekte einer ungleichförmigen Grundströmung, so daß die Grobstruktursimulation lediglich das akustische Quellgebiet auflösen muß. Spezielle akustische Störungsgleichungen werden vorgestellt (APE = Acoustic Perturbation Equations), die die Anfachung hydrodynamischer Instabilitäten vollständig vermeiden. Basierend auf den akustischen Störungsgleichungen wird eine akustische Analogie abgeleitet, die mittels der Quellterme die Kopplung zwischen der akustischen und der Grobstruktursimulation herstellt.