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Airframe noise prediction using a discontinuous Galerkin method

Bauer, Marcus (2011) Airframe noise prediction using a discontinuous Galerkin method. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB 2011-11, 121 S.

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Abstract

Umströmungslärm ist eine bedeutende Lärmquelle beim Landeanflug moderner Verkehrsflugzeuge mit leisen Triebwerken. Das konkrete Ziel dieser Arbeit ist die Vorausberechnung des breitbandigen Umströmungslärms von Tragflächen mit gesetzten Vorflügeln und Landeklappen in zwei Raumdimensionen. Es werden die akustischen Störungsgleichungen (APE) gelöst, deren instationärer, turbulenter Quellterm effizient mit der FRPM (Fast Random Particle Mesh) Methode aus statistischer Turbulenzinformation einer RANS (Reynolds-Averaged Navier Stokes) Rechnung modelliert wird. Die räumliche Diskretisierung der APE erfolgt auf flexiblen, unstrukturierten Dreiecksgittern mit Hilfe einer Diskontinuierlichen Galerkin (DG) Methode, die Lagrange Polynome als Formfunktionen einsetzt. Um die Zuverlässigkeit dieser DG-Methode zu testen, wurde u.a. das Schallfeld eines Monopols in einer Grenzschicht berechnet, oder auch der Hinterkantenlärm einer dünnen, ebenen Platte. Es ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung mit theoretischen Lösungen oder mit Rechnungen, die mit dem Aeroakustik-Löser PIANO des DLR durchgeführt wurden. PIANO basiert auf einer finite Differenzen Methode und arbeitet nicht auf unstrukturierten, sondern auf blockstrukturierten Rechengittern. Bei der Vorhersage des Umströmungslärms komplexer Tragflügelkonfigurationen ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung von DG-FRPM-Rechnungen und PIANO-FRPM-Rechnungen. Zudem passt der berechnete Lärm gut mit Windkanalmessungen und Ergebnissen aufwändiger, skalenauflösender Ansätze wie LES (Large Eddy Simulation) zusammen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/73538/
Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Title:Airframe noise prediction using a discontinuous Galerkin method
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Bauer, Marcusmarcus.bauer (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:December 2011
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:121
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:diskontinuierliche Galerkin Methode, akustische Störungsgleichungen, Hochauftriebslärm
Institution:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Department:Technische Akustik
HGF - Research field:other
HGF - Program:other
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:no assignment
DLR - Program:no assignment
DLR - Research theme (Project):no assignment
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Technical Acoustics
Deposited By: Bauer, Marcus
Deposited On:03 Jan 2012 11:21
Last Modified:03 Jan 2012 11:21

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