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Exakte gekoppelte akustisch-inkompressible Lösung der kompressiblen Navier-Stokes Gl.

Ewert, Roland and Kreuzinger, Johannes (2020) Exakte gekoppelte akustisch-inkompressible Lösung der kompressiblen Navier-Stokes Gl. Selbstverlag. DAGA 2020 - 46. JAHRESTAGUNG FÜR AKUSTIK, 16.-19. März 2020, Hannover, virtuell. ISBN ISBN: 978-3-939296-17-1.

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Official URL: https://www.dega-akustik.de/publikationen/online-proceedings/

Abstract

Hybride strömungsakustische Zweischritt-Verfahren basierend auf skalenauflösender inkompressibler Navier-Stokes Simulation (CFD) und akustischer Störungssimulation (CAA) stellen eine gut validierte Methodik für das breitbandige Umströmungsgeräuschproblem bei kleiner Machzahl dar. Hybride Verfahren sind jedoch nicht in der Lage, tonale Quellen aus strömungsakustischer Ruckkopplung zu beschreiben. Ausgehend von den kompressiblen Navier-Stokes Gleichungen wird in dieser Arbeit eine exakte Aufspaltung in zwei gekoppelte Gleichungssysteme für Strömung und Akustik aufgezeigt, welche die strömungsakustische Ruckkopplung berücksichtigt. Die akustische Propagation wird durch akustische Störungsgleichungen (APE) über der instationären Hintergrundströmung beschrieben, der strömungsmechanische Teil über eine den inkompressiblen Navier-Stokes Gleichungen äquivalente Form mit zusätzlichem CAA-nach-CFD Kopplungstermen. Das gekoppelte Gleichungssystem ist nicht in der Machzahl beschränkt. Die quasi-inkompressible Behandlung des Strömungsproblems bietet eine effiziente zeitgenaue Simulationsmethodik, die mit optimalen numerischen Verfahren fur jeden Gleichungstyp auf unterschiedlichen Netzen für Strömung und Akustik realisiert werden kann. Die neue Methode wurde zur Simulation von zwei Fällen mit strömungsakustischer Ruckkopplung eingesetzt (Parker-Mode im Kanal und Orgelpfeife). Die Ergebnisse werden mit Messungen bzw. der Lösung der kompressiblen Navier-Stokes Gleichungen verglichen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/147921/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Exakte gekoppelte akustisch-inkompressible Lösung der kompressiblen Navier-Stokes Gl.
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Ewert, RolandUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Kreuzinger, JohannesUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:31 March 2020
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Volume:46
Publisher:Selbstverlag
Series Name:Fortschritte der Akustik, Nr.46
ISBN:ISBN: 978-3-939296-17-1
Status:Published
Keywords:Hydrodynamic-Acoustic Splitting (HAS), Acoustic Perturbation Equations (APE), Inkompressible Navier-Stokes Verfahren, Fractional Step Method, Wall Modelled LES, WMLES, Lattice-Boltzmann Method
Event Title:DAGA 2020 - 46. JAHRESTAGUNG FÜR AKUSTIK
Event Location:Hannover, virtuell
Event Type:national Conference
Event Dates:16.-19. März 2020
Organizer:DEGA e.V., Leibniz Universität Hannover
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Air Transportation and Impact
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AI - Air Transportation and Impact
DLR - Research theme (Project):L - Climate, Weather and Environment, L - Digital Technologies, E - Wind Energy
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Technical Acoustics
Deposited By: Ewert, Dr.-Ing. Roland
Deposited On:04 Jan 2022 11:28
Last Modified:04 Jan 2022 11:28

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