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Uncertainty Quantification for Aircraft Noise Emission Simulation: Methods and Limitations

Römer, Ulrich und Bertsch, Lothar und Mulani, Sameer B. und Schäffer, Beat (2022) Uncertainty Quantification for Aircraft Noise Emission Simulation: Methods and Limitations. AIAA Journal, 60 (5), Seiten 3020-3034. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). doi: 10.2514/1.J061143. ISSN 0001-1452.

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Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/full/10.2514/1.J061143

Kurzfassung

Implementing measures for the reduction of aircraft noise impact, such as optimization of flight paths and aircraft, requires sophisticated simulation capabilities. These tools have to incorporate simulation of aircraft noise generation at the source (i.e., emission) and account for prevailing sound propagation effects to ultimately predict noise levels as received on the ground. Obviously, understanding the associated uncertainties is crucial when aiming at a reliable and meaningful assessment. It also becomes essential when comparing different technologies, mixing experimental and numerical data, or using simulation methods of different fidelity (e.g., semi-empirical and first order methods). This research focuses on quantifying uncertainties in the first step in aircraft noise simulation (i.e., the prediction of the emission situation). The quantified uncertainties reflect imperfections of models for different aircraft noise sources and variability of model input parameters at different operating conditions. A general framework is presented, which also accounts for limited knowledge of the underlying data distributions, and quantitative comparisons of different uncertainty methods are provided. In particular, the first order second-moment analysis is compared to higher-order polynomial chaos methods, and the advantages and disadvantages of the different methods are discussed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143829/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Uncertainty Quantification for Aircraft Noise Emission Simulation: Methods and Limitations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Römer, UlrichTU Braunschweighttps://orcid.org/0000-0002-1277-7509NICHT SPEZIFIZIERT
Bertsch, LotharLothar.Bertsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2780-2858NICHT SPEZIFIZIERT
Mulani, Sameer B.University of AlabamaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schäffer, Beatbeat.schaeffer (at) empa.chNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 März 2022
Erschienen in:AIAA Journal
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:60
DOI:10.2514/1.J061143
Seitenbereich:Seiten 3020-3034
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTAIAANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
ISSN:0001-1452
Status:veröffentlicht
Stichwörter:aircraft system noise, noise prediction, uncertainty quantification, FOSM, MC, PANAM
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AI - Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Lufttransportbetrieb und Folgenabschätzung
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, GO
Hinterlegt von: Carter, Beatrice
Hinterlegt am:30 Mai 2022 17:11
Letzte Änderung:28 Feb 2024 11:24

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