Aeroacoustic Simulation of Airfoil With Tip Gap

Abstract

Bei einem rotierenden Axialventilator ist die Kopfspaltströmung zwischen der Schaufelspitze und dem feststehenden Gehäuse eine der Hauptschallquellen, die gemeinhin als Spaltgeräusch bezeichnet wird. Obwohl frühere experimentelle und numerische Studien durchgeführt wurden, um diesen Geräuschentstehungsmechanismus zu untersuchen, erforderten das Fehlen moderner Messtechniken und die Unsicherheiten bezüglich zusätzlicher Schallquellen weitere Untersuchungen, um die beteiligten Geräuschentstehungsmechanismen klar zu verstehen. Das Braunschweiger Tip-Gap-Noise-Experiment (BTGNX) ist am DLR in Braunschweig geplant, um die Erzeugung von Tip-Gap-Noise zu untersuchen. Diese Dissertation unterstützt das Experiment durch CFD-Simulationen. Es werden RANSund Large-Eddy-Simulationen durchgeführt, um das Strömungsfeld zu untersuchen, und die akustischen Fernfeldergebnisse werden mit dem FW-H-Ansatz berechnet. Bei den LES-CAA-Simulationen wird die Spaltkonfiguration in Bezug auf die Spaltgröße und das Design der Blattspitze (Flügelspitzen) variiert. Das Hauptziel dieser Studie ist es, eine Simulationsmethodik für die Durchführung von LES-CAA-Simulationen zu entwickeln. Darüber hinaus soll in dieser Arbeit auch der Zusammenhang zwischen der Lärmerzeugung und den Wirbelstrukturen im Bereich der Schaufelspalte untersucht werden.