Numerisches Schema zur Berechnung von Δp als akustische Quelle in hybriden CFD-CAA Simulationen

Conference contribution
(Conference Contribution)


Publication Details

Author(s): Tautz M, Besserer K, Hüppe A, Kaltenbacher M, Becker S
Editor(s): Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V.
Publication year: 2015
Conference Proceedings Title: Fortschritte der Akustik – DAGA 2015
ISBN: 978-3-939296-08-9
Language: German


Abstract


Die Analogie von Lighthill ist eine Methode zur Berechnung von akustischen Quellen und Schallausbreitung in der Aeroakustik. Sie beschreibt eine inhomogene Wellengleichung für den Schalldruck und enthält akustische Quellen berechnet mit der 2. Ableitung des Lighthill-Tensors. Die Berechnung dieses Tensors in vereinfachter Form benötigt zum einen die Dichte und die Strömungsgeschwindigkeiten aus der Strömungssimulation. Es wird von einer kompressiblen Lösung der Navier-Stokes Gleichungen ausgegangen. Im Gegensatz dazu werden Strömungssimulationen in der Klima- und Lüftungstechnik aufgrund der niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten meist inkompressibel durchgeführt. Für diese Fälle lässt sich die Berechnung der zweifachen Ableitung des Lighthill-Tensors in die zweifache Ableitung des Strömungsdruckes, also Δp, überführen. Ein Verfahren zur Berechnung dieser Quellen auf dem CFD-Netz unter Zuhilfenahme des dualen Netzes wurde entwickelt. Zunächst wird dazu die erste Ableitung des Drucks auf dem dualen Netz berechnet und im Anschluss Δp auf dem CFD-Netz. Dabei werden jeweils Gauss-Verfahren angewandt. Besondere Beachtung wird der Randbehandlung gewidmet, da an den Wänden die Wandnormalenableitung des Drucks gleich Null sein soll. Die somit berechneten akustischen Quellen werden konservativ auf ein gröberes FE- Gitter interpoliert und auf diesem die Schallausbreitung zum Fernfeld simuliert. Getestet wurde dieses Verfahren am Beispiel eines vereinfachten Ausströmers und die Ergebnisse wurden mit experimentellen Daten verglichen.



FAU Authors / FAU Editors

Becker, Stefan Prof. Dr.
Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik
Besserer, Kerstin
Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik
Tautz, Matthias
Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik


How to cite

APA:
Tautz, M., Besserer, K., Hüppe, A., Kaltenbacher, M., & Becker, S. (2015). Numerisches Schema zur Berechnung von Δp als akustische Quelle in hybriden CFD-CAA Simulationen. In Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (Eds.), Fortschritte der Akustik – DAGA 2015. Nürnberg.

MLA:
Tautz, Matthias, et al. "Numerisches Schema zur Berechnung von Δp als akustische Quelle in hybriden CFD-CAA Simulationen." Proceedings of the Fortschritte der Akustik – DAGA 2015, Nürnberg Ed. Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V., 2015.

BibTeX: 

Last updated on 2018-19-04 at 03:44