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Hybride Berechnung des Strömungsschalls rotierender Systeme mittels der „Moving-Least-Squares“-Methode zur räumlichen Interpolation (de)

* Presenting author
Day / Time: 06.03.2023, 15:10-15:35
Room: Saal X11-12
Typ: Vorkolloquium
Abstract: Für die Berechnung des Strömungsschalls sind möglichst akkurate numerische Verfahren erforderlich. Eine vielversprechende Methode zur räumlichen Interpolation stellt dabei die „Moving-Least-Squares” (MLS) - Approximation nach Lancaster und Salkauskas dar. Die Besonderheit des Verfahrens besteht darin, auch bei unstrukturierten Netzen die Genauigkeit beizubehalten. Bei veränderlichen Netzen, wie sie bei rotierenden Systemen vorkommen, kann der Einsatz der MLS-Methode ohne Modifikation sehr rechenaufwändig werden. Im Rahmen dieses Beitrages werden zwei Möglichkeiten zur Erweiterung der MLS-Methode für die effiziente Anwendung bei rotierenden Netzen vorgestellt und anhand einer zweidimensionalen Zylinderumströmung, für dessen Schallfeld semi-analytische Lösungen vorliegen, verifiziert. Die erweiterte MLS-Methode wird anschließend zur hydroakustischen Simulation eines nabenlosen Propellersystems angewendet. Hierfür wurden die hydrodynamischen Strömungsfelder, die zur Ermittlung des Quellfeldes erforderlich sind, vorab von der Universität Rostock unter Anwendung der ”Stress Blended Eddy Simulation” (SBES) berechnet. Die Akustikberechnungen erfolgen mit dem sogenannten „Expansion about Incompressible Flow” (EIF) - Ansatz nach Hardin und Pope beziehungsweise Shen und Sørensen. Dieser stellt ein hybrides Verfahren dar und gehört der Gruppe der „hydrodynamic/acoustic splitting“ (HAS) – Ansätze an.
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