Hybride Methode zur Vorhersage des strömungsinduzierten Schalls von rotierenden Systemen

Von:

Joscha Piepiorka

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Die Arbeit erweitert die numerischen Vorhersagemöglichkeiten für Strömungsschall von rotierenden Systemen und trägt zum anwendungsbezogenen Verständnis der Schallentstehung bei. Hierfür wird eine hybride Methode unter Verwendung des Hydrodynamic/Acoustic-Splitting (HAS) entwickelt, die eine detaillierte Untersuchung des Strömungsschalls bei niedrigen Mach-Zahlen ermöglicht. Es werden aeroakustische Untersuchungen eines Axialventilators und hydroakustische Untersuchungen einer Radialpumpe vorgestellt. Unter Berücksichtigung der Schallerzeugungsmechanismen sind bau-artbedingte Modellierungsspezifikationen erforderlich. Insgesamt werden Empfehlungen präsentiert, die zu sinnvollen Ergebnissen führen und eine valide Vorhersage des Strömungsschalls ermöglichen. The thesis extends the possibilities for the numerical prediction of flow-induced sound of rotating systems and improves the applicational understanding of the sound generation. For this purpose, a hybrid method using the hydrodynamic/acoustic splitting (HAS) is developed which allows for a de-tailed investigation of flow sound at low Mach numbers. Aeroacoustic investigations of an axial fan and hydroacoustic investigations of a radial pump are discussed. Based on the sound generation mechanisms, design related modeling specifications are required. In summary, recommendations are presented, which lead to appropriate results and provide a valid prediction of flow sound.