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LINUX Cluster Project

Aeroakustik und Strömungsbeeinflussung


Institution

  • Name: Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik
  • Address: Boltzmannstraße 15, 85748 Garching
  • Project Proposal Date: 2018-03-22 09:22:31

Abstract:

Im Fachgebiet „Strömungsbeeinflussung und Aeroakustik“ der Fakultät MW der TUM werden hochauflösende numerische Verfahren zur Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen, der linearisierten Euler-Gleichungen und der linearen Wellengleichung der Akustik eingesetzt, um Fragestellungen aus den folgenden Gebieten zu untersuchen: (1) Erzeugung von Strömungslärm an umströmten Schalldämpferkulissen in Industrieabgasanlagen (war Teil des Marie-Curie-Projekts „FlowAirS“), (2) Auswirkung der Zuströmbedingungen auf Lärmentstehung an Gebläsen, (3) Abhängigkeit von Wirkungsgrad und Schallabstrahlung von Windturbinen von der Turbulenzstruktur der Anströmung, von der Bodenrauhigkeit und von der Umgebungstopograhie (im Rahmen der Eurotech/Greentech-Kooperation), (4) Scherschichtbeeinflussung durch Wirbelanregung, (5) Strömungsbeeinflussung auf Basis von Optimalsteuerung und (6) Mikro-Druckwellen und aerodynamische Lasten bei der Tunnelfahrt von Schienenfahrzeugen. Bei den Untersuchungen von Situationen bei realistischen Werten der Reynoldszahl kommen Turbulenzmodelle wie LES und URANS zum Einsatz. Der hohe Rechenzeitbedarf resultiert sowohl aus der erforderlichen hohen räumlichen Auflösung in Verbindung mit Techniken zur dissipationsarmen räumlicher Diskretisierung als auch aus der Notwendigkeit der adäquaten zeitlichen Auflösung aller transienten Vorgänge. Simulationen von Fragestellungen aus dem Bereich von Turbomaschinen und Tuunelaerodynamik werden simultan auf feststehen und bewegten Teilgebieten mit entsprechenden Kopplungsbedingungen durchgeführt. Numerische Lärmvorhersagen werden im Zeitbereich durchgeführt sowohl mittels Integralverfahren (Kirchhoff-Flächen, Ffowcs-Williams Hawkings-Formulierung der Lighthill-Analogie) als auch mittels numerischer Lösung der Feldgleichungen und Einsatz geeigneter dispersionarmer räumlich-zeitlicher Diskretisierungen. Die Simulationen am Linux-Cluster dienen u.a. der Methodenentwicklung und der Vorbereitung weiterer LRZ-Projekten auf Großrechnern wie dem SuperMUC.