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CAA Simulation des Breitbandgeräusches von Axialventilatoren mit variierten Kopfspalthöhen

Liberson, Lev und Lummer, Markus und Mößner, Michael und Ewert, Roland und Delfs, Jan Werner (2019) CAA Simulation des Breitbandgeräusches von Axialventilatoren mit variierten Kopfspalthöhen. DAGA 2019 - 45. Jahrestagung für Akustik, 2019-03-18 - 2019-03-21, Rostock, Deutschland.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
6MB

Kurzfassung

Bei der Entwicklung moderner Ventilatoren spielen günstige akustische Eigenschaften eine wichtige Rolle. Maßnahmen zur Minderung der Schallgenerierung sollen daher bereits in der Designphase berücksichtigt werden können. Neben Prototypenfertigung und experimenteller Messmethoden bietet die numerische Simulation des strömungsinduzierten Schalls eine attraktive Alternative. An einem Axialventilator verursacht der Kopfspalt zwischen Schaufel und Mantelring eine markante Schallquelle, deren Ausprägung stark von den lokalen Strömungsbedingungen abhängt. Diese wiederum ergeben sich aus der Geometrie der Spaltregion. Eine zeitnahe Vorhersage der Einflüsse von Geometrievariationen auf die Schallentstehung und Abstrahlung erfordert eine effiziente Simulationsmethode, welche sowohl die akustischen Schallquellen, wie auch die Schallausbreitung durch stark inhomogene Strömungsfelder abbilden kann. Eine solche Methode bietet der gekoppelte Einsatz des am DLR entwickelten CAA-Löser DISCO++ mit dem stochastischen Quellgenerator Fast Random Particle Mesh Methode (FRPM). Dabei werden die akustischen Störungsgleichungen (APE) auf einem unstrukturierten Tetraedergitter mittels der Discontinuous Galerkin Methode gelöst. Die Quellrekonstruktion erfolgt auf einem kartesischen Hilfsgitter, wobei instationäre Schallquellen auf Basis einer vorhergehenden, stationären Strömungssimulation bereitgestellt werden. Zur Validierung der Vorhersagegüte des Verfahrens wird ein, zu diesem Zweck an der Universität Siegen entwickelter Testfall, simuliert. Dabei handelt es sich um einen fünfblättrigen Axialventilator im Einbauzustand bei zwei unterschiedlichen Kopfspaltweiten. Die Simulationserbnisse werden experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/130272/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:CAA Simulation des Breitbandgeräusches von Axialventilatoren mit variierten Kopfspalthöhen
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Liberson, LevLev.Liberson (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lummer, MarkusMarkus.Lummer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mößner, MichaelMichael.Moessner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ewert, RolandRoland.Ewert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Delfs, Jan WernerJan.Delfs (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8893-1747NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Akustik, Aeroakustik, Strömungsakustik, Simulation, Numerische Strömungsmechanik, Numerische Aeroakustik, Synthetische Turbulenz, Hybride CAA Methoden, Akustische Störungsgleichungen, Stochastische Turbulenzrekonstruktion, Luft- und Trocknungstechnik, Axiale Ventilatoren, Discontinuous Galerkin Methode, Kopfspaltgeräusch
Veranstaltungstitel:DAGA 2019 - 45. Jahrestagung für Akustik
Veranstaltungsort:Rostock, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 März 2019
Veranstaltungsende:21 März 2019
Veranstalter :Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Technische Akustik
Hinterlegt von: Liberson, Lev
Hinterlegt am:28 Nov 2019 13:43
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:33

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