DAGA 2010 - Deutsche Gesellschaft für Akustik eV

186 DAGA 2010 Programm
Mi. 17:20 Grashof C 116 Aeroakustik Versuch/Simulation I
Akustische Polaren
C. Fritzsche, E. Sarradj und T. Geyer
BTU Cottbus
Das bei der Umströmung eines Tragflügelprofils an dessen Hinterkante
entstehende Geräusch ist eine der Hauptlärmquellen im Bereich der
Aeroakustik. Für die Berechnung dieses Hinterkantengeräusches existieren
verschiedene Ansätze, zum Beispiel das Modell von Brooks, Pope
und Marcolini (1989) oder das Modell von Lowson (1992). Derartige Berechnungsverfahren
berücksichtigen neben der exakten Profilgeometrie
und der Strömungsgeschwindigkeit auch den Anstellwinkel des Profils,
welcher einen deutlichen Einfluss auf die Schallentstehung hat. Detailliertere
Untersuchungen zum Einfluss des Anstellwinkels auf das Hinterkantengeräusch
wurden zudem von Hutcheson und Brooks (2004)
an einem NACA 63-215-Profil durchgeführt.
Im aeroakustischen Windkanal der BTU Cottbus wurden Geräuschmessungen
an Profilen vom Typ SD7003 und NACA 0012 bei verschiedenen
Anstellwinkeln und Strömungsgeschwindigkeiten durchgeführt. Simultan
erfolgte die Messung der Auftriebs- und Widerstandskraft der
Tragflügel. Die gemessenen Schalldruckpegel werden hinsichtlich ihrer
Abhängigkeit vom Anstellwinkel betrachtet und als ”akustische Polaren”
dargestellt. Zum Vergleich mit den Messergebnissen werden berechnete
Werte und publizierte Ergebnisse herangezogen.
Mi. 17:45 Grashof C 116 Aeroakustik Versuch/Simulation I
Konventionelle CFD für strömungsakustische Optimierung
F. Kameier a , K. Becker b und I. Horvat c
a b c
Fachhochschule Düsseldorf; Fachhochschule Köln; Hako-Werke
GmbH
Strömungsakustische Berechnungen stehen im Fokus einer Reihe von
Forschungsprojekten. In der industriellen Praxis ist es bisher eher nicht
möglich, die Schallabstrahlung strömungsakustischer Quellen mit vertretbarem
Aufwand zu berechnen. Goldstein hat zwar bereits 1976
Grundlagen dafür gelegt, die physikalischen Quellen und ihre Quellstärke
müssen aber bekannt sein. Semiempirische Ansätze helfen, die Größenordnung
einer möglichen Schallausbreitung abzuschätzen.
Zur konstruktiven Verbesserung technischer Anwendungen ist es aber
bereits möglich, konventionelle CFD-Rechnungen durchzuführen, um
die Strömungstopologie zu verstehen und um Optimierungsansätze zu
entwickeln. Am Spalteffekt axialer Strömungsmaschinen, einer Zylinder-
Platte-Konfiguration und der Staulippe eines Personenkraftwagens werden
Beispiele zeitlich unkontrollierter Berechnungen (”Physical Time
Steps” als automatische Vorgabe) mit kommerzieller CFD-Software gezeigt
und mit akustischen Messergebnissen bewertet.