Beschreibung
Strömungsfeld und Schallquellenmodellierung
Für die akustische Simulation wird ein hybrider Ansatz verwendet, bei dem zuerst das Strömungsfeld mittels stationärer oder instationärer CFD-Simulationen bestimmt wird. Diese Lösung enthält die konvektiven Transportinformationen der Grundströmung und die Turbulenzdaten, aus denen sich Schallquellen modellieren lassen.
Akustische Berechnung und Methoden
Für die Berechnung des akustischen Feldes dient die Strömungslösung als Eingangsgröße für das CAA-Verfahren. Der Schalltransport durch die akustische Domäne kann mit Methoden wie den linearisierten Eulergleichungen (LEE) oder den Akustischen Störungsgleichungen (APE) berechnet werden. CAA und CFD unterscheiden sich hier vor allem in den Längenskalen der Störungen. Je nach Anwendungsbereich können verschiedene Softwarepakete zur Berechnung der CAA-Verfahren eingesetzt werden.
Einsatzgebiete und Softwarepakete
Unsere CAA-Simulationen finden Anwendung in vielfältigen Bereichen wie Schaufelkaskaden, Rohrleitungen und Triebwerkseinläufen. Für präzise Ergebnisse setzen wir spezialisierte Software ein, darunter:
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PIANO
Bei PIANO (Perturbation Investigation of Aerodynamic Noise, DLR) handelt es sich um ein Finite-Differenzen basiertes Verfahren, das die Schallerzeugung und den Schalltransport in einer inhomogenen Strömung simuliert. Die Berechnungen erfolgen im Zeitbereich, wobei sowohl tonaler als auch Breitbandlärm berechnet werden können. PIANO wird am TFD unter anderem für die Berechnung des Schalltransports in Schaufelkaskaden und Verdichtereinläufen verwendet.
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COMSOL Multiphysics
COMSOL ist eine Finite-Elemente-Methode (FEM), die für einfache Anwendungsfälle im Zeit- oder Frequenzbereich geeignet ist.
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linearTRACE
Bei linearTRACE (Turbomachinery Research Aerodynamic Computational Environment, DLR) handelt es sich um ein Finite-Volumen-Verfahren, das turbomaschinenspezifische akustische Problemstellungen im Frequenzbereich löst.
Ansprechpartner
30823 Garbsen
