DAGA 2010 - Deutsche Gesellschaft für Akustik eV

80 DAGA 2010 Programm
Di. 15:20 Grashof C 116 Modelle u. Methoden Aeroakustik I
Ein integrierter Code zur Simulation strömungsinduzierten Lärms
im Nahfeld
M. Kornhaas und D.C. Sternel
TU Darmstadt
Lärm ist eine Umweltbelastung, die nicht nur als störend wahrgenommen
wird, sondern in vielen Fällen zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen
führen kann. Oft ist dies strömungsinduzierter Lärm der direkt in
der Nähe der betroffenen Personen entsteht, wie z.B. bei Computerlüftern,
Motorradhelmen oder an Fahrzeugen. Zur Vorhersage solchen
Lärms fehlen bisher noch zuverlässige Simulationstools. Wir werden in
unserem Beitrag die integrierte Kopplung eines Akustiklösers in einen
hocheffizienten, parallelisierten Strömungslöser für inkompressible Medien
vorstellen. Der Strömungslöser FASTEST basiert auf einer finiten
Volumen Diskretisierung in dem zur Beschleunigung der Berechnung ein
geometrisches Mehrgitterverfahren implementiert ist. Zur Berechnung
des zeitaufgelösten Strömungsfeldes wird eine Grobstruktursimulation
(Large Eddy Simulation, LES) durchgeführt. Die akustischen Quellen
aus dem Strömungsfeld werden analog dem Ansatz von Hardin und
Pope [1] bestimmt. Die Lösung linearisierter Euler Gleichungen liefert
dann die Ausbreitung des Schalls. Bei deren Lösung kommt ein High-
Resolution-Scheme zum Einsatz wobei unterschiedliche Limitern verwendet
werden können. Die Methode wird anhand verschiedener Testfälle
validiert, z.B. einer Zylinder-Plattenkonfiguration.
[1] J.C. Hardin and D.S. Pope. An Acoustic/Viscous Splitting Technique
for Computational Aeroacoustics. Theoret. Comp. Fluid Dynamics, Vol.
6, pp. 323-340, 1994.
Di. 15:45 Grashof C 116 Modelle u. Methoden Aeroakustik I
Error estimation of neglecting arbitrary radial flow profiles on
sound propagation
A. Fritzsch, S. Guerin, C. Weckmüller und L. Enghardt
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Berlin
This paper presents a method to quantify the influence of arbitrary noswirl
mean flow on the sound propagation characteristics in a duct. The
analytical eigenfunctions for plug flow are used rather than the numerical
Pridmore-Brown solutions.
Replacing the radial mean flow profile by a potential flow enables the
usage of fast methods like that applied in the finite element code Actran
TM. It can be shown, that this simplification leads to errors depending
on frequency, Mach number and modal structure of the sound field.
Previous studies estimated these errors by comparing the analytical modal
functions for plug flow with the Pridmore-Brown functions for arbitrary
mean flow. This comparability has not been proven, yet.
The authors use the modal eigenfunctions to generate an analytical
sound fieldonplugflow and propagate it with the DLR CAA solver Piano