PROGRAMM - DAGA 2012

Programm DAGA 2012 175directivity. Due to simplicity, the mathematical formulation used to derivethe loudspeaker driving function assumes an omnidirectional radiationof the loudspeakers. This posters investigates the influence of directivityof the secondary sources on the synthesis of twodimensional directionalsound sources.Sitzung „Numerische Akustik 2“Mi. 8:30 vanadium 2.03 Numerische Akustik 2Validierung eines Finite-Elemente-Verfahrens zur Berechnung derSchallausbreitung in rotierenden SystemenJ. Grabinger a , M. Kaltenbacher b , B.I. Wohlmuth c und R. Lerch aa Univ. Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Sensorik; b Alps-Adriatic Universityof Klagenfurt; c TU München, Lehrstuhl für Numerische MathematikBei der Produktentwicklung von Ventilatoren und Gebläsen spielt die Geräuschminderungeine immer wichtigere Rolle. Oft werden numerischeModelle zur Berechnung von Wirkungsgrad und Lärmemission eingesetzt,um den Bau kostspieliger Prototypen zu vermeiden. Stand derTechnik bei der Berechnung der Abstrahlung von strömungsinduziertemSchall ist das sogenannte Ffowcs Williams-Hawkings-Verfahren. Nachteildieses Verfahrens ist jedoch, dass nur die Rotation des Laufrads indie Berechnung einbezogen werden kann, nicht aber Reflexionen desSchalls an Gehäuse und Laufschaufeln.Ziel dieses Beitrags ist die Entwicklung und Validierung eines numerischenVerfahrens, das sowohl die mit dem Laufrad rotierenden Schallquellenals auch die Reflexionen des Schalls an den schallharten Oberflächender Komponenten des Lüfters korrekt abbildet. Die aeroakustischenSchallquellen werden gemäß der Lighthillschen Analogie auseiner numerischen Strömungsberechnung extrahiert. Die Lösung derinhomogenen Wellengleichung erfolgt mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode. Um die Schallausbreitung gleichzeitig im rotierenden und imruhenden Bezugssystem zu modellieren, wird eine Gebietszerlegungam numerischen Modell vorgenommen. Der Austausch von Schallwellenzwischen den nicht-konformen Gittern der beiden disjunkten Gebietewird durch Anwendung der sog. Mortar-Methode realisiert. Im Gegensatzzu bisher bekannten Mortar-Methoden wurde das Verfahren speziellangepasst, um trotz der Gitter-Rotation eine stabile Lösung zu erreichen.Das entwickelte Verfahren wird anhand der analytischen Lösungfür das Schallfeld eines rotierenden Monopols validiert.