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Numerical Simulation of the Acoustic Nearfield of an Aeroengine Fanstage

机译:航空发动机风扇级声学近场的数值模拟

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摘要

Gegenstand der Arbeit ist der Einsatz eines zeitgenauen Navier-Stokes Verfahrens zur Berechnung des aus der Rotor/Stator Wechselwirkung resultierenden, tonalen akustischen Feldes einer Triebwerksgebläsestufe. Aufgrund der Sensitivität des modalen akustischen Feldes gegenüber den Schaufelzahlen der beteiligten Schaufelreihen wird das numerische Verfahren erweitert, um reale und damit beliebige Schaufelzahlen in der Simulation abzubilden, dabei aber gleichzeitig das Rechengebiet im Interesse der Rechenzeit auf jeweils ein Segment zu begrenzen. Dies erfolgt durch eine erweiterte Formulierung der periodischen Randbedingungen. Die Verfahrenserweiterung wird am Beispiel einer gegenläufigen Gebläsestufe ausführlich überprüft; der Vergleich erfolgt sowohl mit der exakten, einfach periodischen Lösung als auch mit experimentellen Unterlagen. Das Verfahren kommt schließlich bei einer örtlich hoch aufgelösten Simulation einer für moderne Nebenstromtriebwerke typischen Gebläsestufe zum Einsatz. Das tonale akustische Feld wird dabei durch eine Modenanalyse der Strömungsdaten des Nahfeldes gewonnen. Den Abschluss der Arbeit bildet der Vergleich zweier aerodynamisch äquivalenter Leiträder im Hinblick auf die Geräuschemission der Stufe.
机译:工作的主题是使用精确的Navier-Stokes方法来计算由转子/定子相互作用产生的发动机鼓风机级的音调声场。由于模态声场对所涉及的叶片系列叶片数量的敏感性,因此扩展了数值方法以在仿真中映射实际叶片并映射任意数量的叶片,但同时出于计算时间的考虑,将计算区域限制为一个片段。这是通过扩展周期性边界条件的公式来完成的。使用对置鼓风机阶段的示例详细检查了工艺扩展;通过精确的,简单的周期解和实验文件进行比较。该方法最终用于现代旁路发动机典型的鼓风机级的局部高分辨率仿真。音调声场是通过对近场流数据进行模式分析而获得的。通过比较两个空气动力学等效的惰轮的载物台噪音来完成这项工作。

著录项

  • 作者

    Schnell Rainer;

  • 作者单位
  • 年度 2004
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 German
  • 中图分类

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