3D-AEROAKUSTIKSIMULATION
Beim Anfahren oder Beschleunigen im unteren Drehzahlbereich ist der Verbrennungsmotor die Hauptschallquelle. Bei höheren Geschwindigkeiten dominiert das Strömungsgeräusch – sowohl in der Aerodynamik des Gesamtfahrzeugs als auch bei durchströmten Bauteilen. Durch die Reduzierung des strömungsbedingten Lärms sorgen wir für den nötigen Komfort – sowohl im Außenbereich als auch bei der Raumklimatisierung im Innenbereich. Mithilfe von 3D-Aeroakustiksimulationen können wir die Strömungsakustik gezielt optimieren, um eine geräuscharme Konstruktion zu erreichen.
Unsere Kompetenzen und Methoden:
- Auswahl bzw. Entwicklung des geeigneten Berechnungsverfahrens für eine möglichst effiziente Optimierung
- Bereitstellung der benötigten Rechenleistung durch Nutzung der Großrechner des Höchstleistungsrechenzentrums der Universität Stuttgart (HLRS)
- Verwendung von Tools mit 3D-CFD Software: Star-CCM+, OpenFOAM, ANSA
REFERENZEN
Bewertung von Strömungsrauschen im Mündungsschall von Abgasanlagen
Problemstellung
Im Mündungsbereich hinter dem Endrohr von Abgasanlagen tritt in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Geometrie der Abgasanlage Strömungsrauschen auf. Dieser unerwünschte akustische Effekt überlagert das charakteristische Motorgeräusch mit breitbandigem Rauschen. Geometrische Einflüsse wie Perforationen, enge Biegungen und Querschnittssprünge in Schalldämpfern tragen zur Entstehung von Strömungsrauschen bei.
Lösung
Mit Hilfe der 3D-Aeroakustiksimulation entwickeln wir eine Methodik, um die Schallquelle des Strömungsrauschens zu lokalisieren und die Frequenzzusammensetzung des Geräusches zu ermitteln. Wir validieren die Simulationsmethodik anhand akustischer Messergebnisse. Aufgrund der Komplexität der Simulationsmodelle und der hohen Berechnungszeit nutzen wir die Ressourcen des Höchstleistungsrechenzentrums der Universität Stuttgart (HLRS).
Nutzen
Die entwickelte Simulationsmethode minimiert die Herstellung kostenintensiver Prototypen und die Durchführung zeitaufwändiger Versuche. Das akustische Verhalten eines Bauteils kann in der Simulation vorab bewertet und gegebenenfalls optimiert werden.