Numerische Simulation des akustischen Nahfeldes einer Triebwerksgebläsestufe

Schnell, Rainer

Numerische Simulation des akustischen Nahfeldes einer Triebwerksgebläsestufe

dc.contributor.advisor	Thiele, F.	en
dc.contributor.author	Schnell, Rainer	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme	en
dc.date.accepted	2004-07-14
dc.date.accessioned	2015-11-20T15:57:02Z
dc.date.available	2004-08-11T12:00:00Z
dc.date.issued	2004-08-11
dc.date.submitted	2004-08-11
dc.description.abstract	Gegenstand der Arbeit ist der Einsatz eines zeitgenauen Navier-Stokes Verfahrens zur Berechnung des aus der Rotor/Stator Wechselwirkung resultierenden, tonalen akustischen Feldes einer Triebwerksgebläsestufe. Aufgrund der Sensitivität des modalen akustischen Feldes gegenüber den Schaufelzahlen der beteiligten Schaufelreihen wird das numerische Verfahren erweitert, um reale und damit beliebige Schaufelzahlen in der Simulation abzubilden, dabei aber gleichzeitig das Rechengebiet im Interesse der Rechenzeit auf jeweils ein Segment zu begrenzen. Dies erfolgt durch eine erweiterte Formulierung der periodischen Randbedingungen. Die Verfahrenserweiterung wird am Beispiel einer gegenläufigen Gebläsestufe ausführlich überprüft; der Vergleich erfolgt sowohl mit der exakten, einfach periodischen Lösung als auch mit experimentellen Unterlagen. Das Verfahren kommt schließlich bei einer örtlich hoch aufgelösten Simulation einer für moderne Nebenstromtriebwerke typischen Gebläsestufe zum Einsatz. Das tonale akustische Feld wird dabei durch eine Modenanalyse der Strömungsdaten des Nahfeldes gewonnen. Den Abschluss der Arbeit bildet der Vergleich zweier aerodynamisch äquivalenter Leiträder im Hinblick auf die Geräuschemission der Stufe.	de
dc.description.abstract	The present work concerns the application of a time-accurate Reynolds-averaged Navier-Stokes solver to compute the tonal acoustic field resulting from rotor/stator interaction in an aeroengine fanstage. To ensure the correct modal structure of the acoustic field it is vital to employ the correct blade count ratio in the simulation. To accomplish this, phase-lagged boundary conditions were employed into the flow solver. Details on the implementation including means for convergence acceleration are presented. The method itself was extensively validated using a counter-rotating propfan configuration, including comparisons with a fully periodic solution as well as with experimental data. The solver was then applied to a modern bypass engine fanstage in a spatially highly resolved simulation. The propagational acoustic field was obtained by a modal decomposition of near field flow data. Finally, two different stator geometries - a radially straight and a swept - were compared to each other with respect to emitted sound power.	en
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-8352
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1232
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-935
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten	en
dc.subject.other	Aeroakustik	de
dc.subject.other	Fangeräusch	de
dc.subject.other	Rotor/Stator Interaktion	de
dc.subject.other	Strömungssimulation	de
dc.subject.other	Turbomaschinen	de
dc.subject.other	Aeroacoustics	en
dc.subject.other	Fan-Noise	en
dc.subject.other	Flow simulation	en
dc.subject.other	Rotor/Stator Interaction	en
dc.subject.other	Turbomachinery	en
dc.title	Numerische Simulation des akustischen Nahfeldes einer Triebwerksgebläsestufe	de
dc.title.translated	Numerical Simulation of the Acoustic Nearfield of an Aeroengine Fanstage	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 5 Verkehrs- und Maschinensysteme	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 5 Verkehrs- und Maschinensysteme	de
tub.identifier.opus3	835
tub.identifier.opus4	842
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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