Large-Eddy simulation and source term formulation for turbulent airfoil flows

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Schröder
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5291898

Ziel des Vorhabens ist die Simulation von Schallfeldern mittels eines hybriden Ansatzes, bei dem mit Grobstruktursimulation turbulente Strömungsfelder berechnet werden und mit Lösungen akustischer Störungsgleichungen die Abstrahlung des Schallfeldes bestimmt wird. Aus den im Rahmen der Auflösungsgenauigkeit zeitgenauen turbulenten Strömungsfeldern sollen Quellterme für die Simulation der Wellenausbreitung bestimmt werden. Mit den Simulationen soll die Grundlage einer Datenbasis geschaffen werden, mit der die strömungsbedingte Lärmerzeugung besser verstanden werden kann. Weiterhin soll mit Hilfe dieser Daten eine Validierung und Verbesserung der Quellmodelle der Projektpartner IAS, Institut für Akustik und Sprachkommunikation, TU Dresden, und IAG, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik, Universität Stuttgart, die auf zeitgemittelten Informationen über das Strömungsfeld aus numerischen Lösungen der Reynolds gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen basieren, ermöglicht werden. Für die Simulation der Wellenausbreitung kann ein bestehendes Verfahren, welches in der ersten Antragsphase für inhomogene Grundströmungsfelder und komplexe Berandungen implementiert und validiert worden ist, eingesetzt werden. Zur Formulierung und Implementierung der Quellterme für die akustischen Störungsgleichungen wurde am Aerodynamischen Institut eine Methode, die für kompressible Probleme und inhomogene zeitlich gemittelte Grundströmungen einsetzbar ist, erarbeitet. Für drei Fälle, für die im Rahmen der Grobstruktursimulation instationäre Felddaten ermittelt werden, soll das hybride Verfahren verwendet werden, um die akustische Schallabstrahlung zu simulieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr.-Ing. Matthias Meinke