Untersuchungen zur Simulation der Wand-Schall-Wechselwirkung und Schallausbreitung bei verdrallten Brennkammerströmungen

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Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur numerischen Simulation der Geräuschemission von Brennkammerströmungen, wobei das Strömungsgebiet stromab der Verbrennungszone einschließlich dem sich daran anschließenden Kanalsystem behandelt wird. Die mathematische Beschreibung der Geräuschausbreitung beruht auf Störungsgleichungen, die effizient mit einer paralielisierten Computational Aeroacustic Methode numerisch gelöst werden. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die dreidimensionale Schallausbreitung in axialsymmetrischer Grundströmung. Neben Druckwellen treten in Brennkammern auch Entropiewellen auf, die miteinander in Wechselwirkung stehen und dadurch die Verbrennungsgeräusche beeinflussen. Von besonderem Interesse ist darüber hinaus die Schall-Wand-Interaktion, die durch Modifikation der akustischen Randbedingungen die Möglichkeit bietet, die Ausbreitung der Wellen zu beeinflussen. Die Simulationen sollen zu verbesserten Erkenntnissen über die Ausbreitungsmechanismen von Wellen sowie der Wechselwirkung untereinander führen. Gleichzeitig bilden sie die Grundlage, um Geräuschemissionen zunächst von Modellbrennkammern und später von Brennkammern unter praxisrelevanten Bedingungen zu berechnen.