Formoptimierung und Sensitivitätsanalyse eines überströmten Liners

• Antragsteller: Professor Dr. Jörn Lothar Sesterhenn
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 265959900

Akustische Liner spielen als Schalldämpfer in vielen technischen Anwendungen eine zentrale Rolle. Das Ziel des Projekts ist es, den Mechanismus der Schalldämpfung besser zu verstehen. Die Kopplung von Schallfeld und turbulentem Strömungsfeld eines Liners soll genau untersucht werden.Der erste Schritt ist es, die Dämpfung von verschiedenen Linern jeweils für eine andere Frequenz zu maximieren. Dazu soll die Geometrie des Liners mit Hilfe eines Gradientenverfahrens auf Basis der adjungierten Navier-Stokes-Gleichungen optimiert werden. Aufbauend auf dieser Geometrieoptimierung soll das gewonnene Strömungs- und Schallfeld der verschiedenen Optimierungsläufe verglichen werden. Im Speziellen soll die Änderung der charakteristischen Strömungsstrukturen und ihrer zugehörigen Frequenzen / Dämpfungen durch eine Dynamic Mode Decomposition (DMD) analysiert werden. Diese Änderung der DMD-Moden /-Eigenwerte nach der Optimierung auf verschiedene Frequenzen weist auf den entsprechenden Dämpfungsmechanismus hin. Weiterhin wird beabsichtigt, die Sensitivität der Dämpfung anhand einer approximativen Sensitivitätsanalyse auf Basis von DMD-Moden zu bestimmen.In unseren Vorarbeiten konnten sowohl die DMD als auch das Adjungiertenverfahren zur Formoptimierung bereits erfolgreich angewandt werden. Für einen Liner sind diese Methoden neuartig.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen