Entwicklung eines Simulationsverfahrens zur Vorhersage des abgestrahlten Lärms von KFZ-Heizgeräten

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Ziel dieses Projektes ist, eine Berechnungsmethode und darauf aufbauend ein Programmpaket zu entwickeln, das in der Lage ist, den von Verbrennungssystemen verschiedenster Bauart und Größe emittierten Lärmbereits in der Entwicklungsphase zu bestimmen. Mit diesem Werkzeug ist es dann möglich, Verbrennungssysteme lärmtechnisch zu optimieren, wodurch bisher notwendige Schalldämpfungsmaßnahmen überflüssig werden bzw. weit weniger aufwändig gestaltet werden können.Grundlage der geplanten Untersuchungen und Entwicklungen sind die im Teilprojekt 6 der Combustion Noise Initiative gewonnenen Erkenntnisse und Modelle zur Lärmentwicklung turbulenter Vormischflammen. Da in den Heizgeräten der Firma Webasto nicht vorgemischte Flammen Anwendung finden, werden die vorhandenen Modelle zunächst auf Diffusionsflammen und teilvorgemischte Flammen erweitert. Das hierzu benötigte Wissen über die speziellen Vorgänge in den Webasto-Brennern wird durch Messungen an Modellbrennern gewonnen.Weiter wird eine effiziente Modellierung der Schallausbreitung im Heizgerät benötigt. Hier ist zunächst der akustisch aktive Teil des Heizgerätes zu identifizieren. Die Berechnung der Schallausbreitung soll mit zwei verschiedenen Methoden geschehen, mit einem1-D Netzwerk-Code und einem voll dreidimensionalen FE-Ansatz.Aufbauend auf CFD-Berechnungen der reagierenden Strömung wird dann die Lärmerzeugung in der Flamme und die Ausbreitung in die Umgebung für verschiedene Brennerkonfigurationen berechnet. Durch Vergleich dieser Ergebnisse mit parallel zu den Berechnungen durchgeführten Messungen wird die Modellierung validiert und gegebenenfalls verbessert. In der letzten Phase werden die Parameter der Lärmerzeugung mit Hilfe des Modells genauer analysiert und daraus notwendige Modifikationen am Heizgerät spezifiziert.