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Möglichkeiten und Grenzen numerischer Strömungsakustik mit OpenFOAM

Stein, A. and Pelz, P. F. (2012):
Möglichkeiten und Grenzen numerischer Strömungsakustik mit OpenFOAM.
In: DAGA 2012, [Online-Edition: http://www.fst.tu-darmstadt.de/media/fachgebiet_fst/dokument...],
[Article]

Abstract

Das Open Source Toolkit OpenFOAM hat sich in den letzten Jahren zu einer interessanten Alternative zu kommerziellen Strömungslösern entwickelt. Technische Strömungen aus verschiedensten Anwendungsbereichen (Aerodynamik, Turbomaschinen, Mehrphasenströmungen, …) lassen sich mit der Software berechnen und auswerten. Durch den frei verfügbaren Quellcode ist OpenFOAM nahezu beliebig erweiterbar. Dies macht die Software interessant für Forschungseinrichtungen, wohingegen die Freiheit von Lizenzgebühren insbesondere für den Unternehmenseinsatz attraktiv ist. Bei der numerischen Berechnung von Strömungsschall stößt das Programmpaket jedoch an Grenzen, insbesondere bei den vorhandenen Diskretisierungsverfahren für die numerische Berechnung der Schallausbreitung. Dieser Beitrag zeigt Möglichkeiten und Grenzen auf, Strömungsschall mit OpenFOAM zu berechnen. Dabei wird auf Methoden eingegangen, welche auf numerisch kostengünstigen RANS Simulationen beruhen (SNGR, RPM) und somit eine interessante Alternative zu LES basierten Verfahren bilden. Es werden Beispiele gezeigt, welche die Grenzen der Software bei der Berechnung der Schallausbreitung aufzeigen und Lösungsvorschläge präsentiert.

Item Type: Article
Erschienen: 2012
Creators: Stein, A. and Pelz, P. F.
Title: Möglichkeiten und Grenzen numerischer Strömungsakustik mit OpenFOAM
Language: German
Abstract:

Das Open Source Toolkit OpenFOAM hat sich in den letzten Jahren zu einer interessanten Alternative zu kommerziellen Strömungslösern entwickelt. Technische Strömungen aus verschiedensten Anwendungsbereichen (Aerodynamik, Turbomaschinen, Mehrphasenströmungen, …) lassen sich mit der Software berechnen und auswerten. Durch den frei verfügbaren Quellcode ist OpenFOAM nahezu beliebig erweiterbar. Dies macht die Software interessant für Forschungseinrichtungen, wohingegen die Freiheit von Lizenzgebühren insbesondere für den Unternehmenseinsatz attraktiv ist. Bei der numerischen Berechnung von Strömungsschall stößt das Programmpaket jedoch an Grenzen, insbesondere bei den vorhandenen Diskretisierungsverfahren für die numerische Berechnung der Schallausbreitung. Dieser Beitrag zeigt Möglichkeiten und Grenzen auf, Strömungsschall mit OpenFOAM zu berechnen. Dabei wird auf Methoden eingegangen, welche auf numerisch kostengünstigen RANS Simulationen beruhen (SNGR, RPM) und somit eine interessante Alternative zu LES basierten Verfahren bilden. Es werden Beispiele gezeigt, welche die Grenzen der Software bei der Berechnung der Schallausbreitung aufzeigen und Lösungsvorschläge präsentiert.

Journal or Publication Title: DAGA 2012
Uncontrolled Keywords: CAA Strömungsakustik OpenFOAM Simulation CFD PIANO FST LEE Euler
Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering > Institute for Fluid Systems (FST)
16 Department of Mechanical Engineering
Event Title: DAGA 2012
Event Location: Darmstadt
Date Deposited: 04 Apr 2012 08:35
Official URL: http://www.fst.tu-darmstadt.de/media/fachgebiet_fst/dokument...
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
CAA Strömungsakustik OpenFOAM Simulation CFD PIANO FST LEE EulerUNSPECIFIED
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