Integralverfahren

Kurzfassung

Die Vorhersage aerodynamisch erzeugten Schalls erfolgt in der Regel mit sog. hybriden Verfahren. Dabei wird die instationäre, schallerzeugende Strömung in einem ersten Schritt (z.B. mittels CFD, analytisch, modelliert) bestimmt. Im zweiten Schritt wird dann die Schallausbreitung ermittelt. Hierfür kommen häufig Integralverfahren zum Einsatz; das bedeutet die Auswertung akustischer Integrale. In der Vergangenheit wurde hierzu sog. Kirchhoffintegral verwendet (s. u.). Es hat sich allerdings das sog. Ffowcs-Williams & Hawkingsintegral (FW-H) durchgesetzt, das das Kirchhoffintegral als Sonderfall enthält (s.u.) und sich im Übrigen als weniger empfindlich hinsichtlich der Besonderheiten strömungsbedingter Quellen erwiesen hat. Dieser Beitrag fokussiert daher auf die FW-H Gleichung. Die Schallfeldextrapolation mit akustischen Integralen ist nur für das Freifeld explizit; wird die Abstrahlung durch Objekte/Oberflächen beeinflusst, entsteht aus dem Integral eine implizite Gleichung, die z.B. mit Hilfe des sog. Randelementeverfahren gelöst werden kann (vgl. weiteren Beitrag in selber Reihe).