Numerische Simulation der Schallabstrahlung vom Einlauf eines Flugtriebwerkes

飞机发动机进气道声辐射的数值模拟

• 批准号: 5277745
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Frank Thiele
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik (ISTA)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1999-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5277745?language=en
• 关键词: Numerische; Simulation; der; Schallabstrahlung; vom

Das Vorhaben trägt zur Entwicklung erheblich leiserer Flugtriebwerke bei, für die derzeit vom Institut für Antriebstechnik des DLR im Zusammenwirken mit allen europäischen Triebwerksfirmen ein besonders leiser Fan entworfen wird. Während sich das DLR auf die dreidimensionale instationäre Strömung im Rotor und Stator des Fans konzentriert, wird im Rahmen des beantragten Vorhabens die Schallausbreitung durch den Triebwerkseinlauf und die Abstrahlung ins Fernfeld berechnet. Die Schallausbreitung im Kanal und Abstrahlung vom Einlauf wird mit einem parallelisierten, instationären Computational Aeroacoustics (CAA) Verfahren simuliert, das auf den nichtlinearen Störungsgleichungen beruht. Die Fernfeldabstrahlung soll mit der Ffowcs Williams-Hawkings Gleichung für durchlässige Flächen ermittelt werden. Die Methode wird mit experimentellen Daten validiert, die vom DLR Berlin bereitgestellt werden und das Modenfeld des Schallfeldes in einem kreiszylindrischen Kanal sowie die Richtcharakteristiken im Fernfeld vor dem Einlauf betreffen. Im ersten Jahr wird sich die Untersuchung auf die Erweiterung eines vorhandenen 2D-CAA-Verfahrens auf die dreidimensionale Ausbreitung von Azimutalkomponenten des Schallfeldes in einer axialsymmetrischen Grundströmung beschränken. Hierzu wird das Schallfeld in eine Fourierreihe entwickelt und jede Komponente wird mit einem zweidimensionalen Verfahren separat berechnet. Ein voll dreidimensionales Verfahren wird daran anschließend entwickelt. Die Entwicklung und Validierung der CAA Programme werden in enger Koordination mit der DLR Braunschweig durchgeführt.

Das Vorhaben trägt zur Entwicklung erheblich leiserer Flugtriebwerke bei，für die derzeit vom Institut für Antriebstechnik des DLR im Zusammenweeken mit艾伦europäischen Triebwerksfirmen ein besonders leiser Fan entwofen wird.如果DLR在转子和定子之间的三维结构中具有相同的风扇，则会通过在Fernfeld中的摩擦工作原理和Abstrahlung产生摩擦磨损。卡纳尔运河的声屏障和来自Einlauf的Abstrahlung将与一个并行的、固定的计算气动声学（CAA）仿真器相模拟，以获得非线性的Störungsgleichungen。这种热辐射是由威廉斯-霍金的作品为韦尔登设计的。该方法将通过实验验证数据，来自DLR柏林的数据将被韦尔登和位于一个克雷斯林德里森的夏费尔德莫登菲尔德卡纳尔，因此可以在芬菲尔德或艾因劳夫河中找到Richtcharakteristiken。2000年，我们将在一个轴对称基本结构中对卫星方位角组件的三维姿态进行二维CAA-Verfahrens的处理。在一个傅里叶变换中，这些层次的结构和组成部分将与一个两维空间的相互分离的方法相结合。一个三维的测试将在一开始就完成。民航局方案韦尔登的开发和验证将在德国航天中心布伦瑞克的协调下进行。