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Zonal Large-Eddy Simulation of a Fan Tip-Clearance Flow, With Evidence of Vortex Wandering

Boudet, Jérôme und Cahuzac, Adrien und Kausche, Philip und Jacob, Marc (2013) Zonal Large-Eddy Simulation of a Fan Tip-Clearance Flow, With Evidence of Vortex Wandering. ASME Journal of Turbomachinery. American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi: 10.1115/1.4028668. ISSN 0889-504X.

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Kurzfassung

The flow in a fan test-rig is studied with combined experimental and numerical methods, with a focus on the tip-leakage flow. A zonal RANS/LES approach is introduced for the simulation: the region of interest at tip is computed with full large-eddy simulation (LES), while Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) is used at inner radii. Detailed comparisons with the experiment show that the simulation gives a good description of the flow. In the region of interest at tip, a remarkable prediction of the velocity spectrum is achieved, over about six decades of energy. The simulation precisely captures both the tonal and broadband contents. Furthermore, a detailed analysis of the simulation allows identifying a tip-leakage vortex wandering, whose influence onto the spectrum is also observed in the experiment. This phenomenon might be due to excitation by upstream turbulence from the casing boundary layer and/or the adjacent tipleakage vortex. It may be a precursor of rotating instability. Finally, considering the outlet duct acoustic spectrum, the vortex wandering appears to be a major contribution to noise radiation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/85945/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Zonal Large-Eddy Simulation of a Fan Tip-Clearance Flow, With Evidence of Vortex Wandering
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Boudet, JérômeECL, Jerome.Boudet (at) ec-lyon.frNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cahuzac, AdrienECL, adrien.cahuzac (at) ec-lyon.frNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kausche, PhilipDLR, philip.kausche (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jacob, MarcECL, marc.jacob (at) ec-lyon.frNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2013
Erschienen in:ASME Journal of Turbomachinery
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1115/1.4028668
Verlag:American Society of Mechanical Engineers (ASME)
ISSN:0889-504X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:zonal large-eddy simulation, fan test-rig, broadband noise, tip-leakage vortex wandering
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebe (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Antriebsforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Verdichtertechnologien (alt)
Standort: andere
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Triebwerksakustik
Hinterlegt von: Kausche, Philip
Hinterlegt am:08 Jan 2014 15:18
Letzte Änderung:14 Jun 2023 16:57

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