Strömungssimulationen in der Akustik

Numerische Strömungssimulationen im Bereich der Aero-Akustik helfen schon früh in der Entwicklungsphase ein lärmarmes Produkt zu entwerfen. Dies hilft Zeit und Kosten zu sparen.

Akustische Berechnungen beschäftigen sich mit der Schallentstehung, Schalloptimierung und Schallvermeidung.

Der Output der Simulation ist der Schalldruckverlauf an einem gewünschten Empfängerpunkt. Dieses Signal wird anschließend im Hinblick auf Schalldruckpegel und Frequenzen analysiert. Dabei können die wichtigsten Lärmquellen der Anwendung identifiziert und entsprechend optimiert bzw. vermieden werden. Bei Bedarf können auch Messungen vor Ort durchgeführt werden und diese mit den Simulationen evaluiert werden.

bionic surface technologies kann dabei auf langjährige Erfahrung in verschiedensten Anwendungsbereichen verweisen.

Akustiksimulationen bei Strömungsmaschinen

Strömung durch eine Niederdruckturbinenstufe

Möglichkeiten der Simulation

• Lüfter
• Triebwerke
• Windkraftanlagen
• Gebläse
• Verdichter

Anwendung: Simulation einer Niederdruckturbinenstufe

• Analyse der Geräuschemissionen im Triebwerk
• Auflösung der akustischen Druckschwankungen
• Untersuchung der Blattfolgefrequenzen und des Breitbandlärms
• Berechnung mittels FW-H – Akustische Analogie

Druckschwankungen im Nachlauf einer Niederdruckturbinenstufe

ISO-Q-Criterion

Akustiksimulationen bei Fahrzeugen

Möglichkeiten der Simulation

• Anbauteile wie Antenne, Spiegel, Scheibenwischer, Dachträger, Schiebedach
• Klimaanlage und Lüfter
• Seitenfensterwummern
• Ventilgeräusche
• Innenraumakustik
• Motordurchströmung
• Gesamtfahrzeugsimulation

Anwendung: Simulation der Motorinnendurchströmung

• Analyse der Geräuschquellen bei der Motorinnendurchströmung
• Gesamtfahrzeugsimulation
• Berechnung mittels CAA – Direkte Akustik

Akustiksimulationen bei Rasenmähern

• Aeroakustische Analysen der Schallemitter und deren Optimierung
• Abgleich mit Messungen und Aufbau eines virtuellen Messer- und Gehäuseprüfstands

Die Akustik-Berechnung erfolgte mittels der Berechnungsmethode FW-H Akustische Analogie. Dabei wurden die akustischen Quellen der CFD-Simulation entnommen und analytische Berechnungen der Schallausbreitung von der Quelle zu einem beliebigen Empfängerpunkt durchgeführt (siehe Schema rechts).

Output

• Drehklang (BPF – Blade-Passing-Frequency)
• OASPL (Overall-Sound-Pressure-Level)
• Breitbandlärm (broadband)
• SPL (Sound-Pressure-Level)