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Untersuchung ausgewählter Terme in den Gleichungssystemen hybrider „hydrodynamic/acoustic splitting“-Formulierungen

* Presenting author
Day / Time: 20.03.2018, 15:00-15:20
Room: MW 0350
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Die sogenannten „hydrodynamic/acoustic splitting“-Ansätze sind eine Klasse von hybriden Verfahren in der numerischen Strömungsakustik (CAA). Sie basieren jeweils auf einer inkompressiblen Strömungssimulation, wobei zeitliche Ableitungen des Druckes als primäre Quellterme fungieren. Die akustischen Modellierungsgrößen sind in allen Fällen kompressible Störungen. Damit unterscheiden sich die Methoden schon in der zugrundeliegenden Variablenauftrennung von anderen üblichen Verfahren, die zumeist zeitliche Fluktuationen modellieren.Beispiele für „hydrodynamic/acoustic splitting“-Methoden bzw. stark verwandte Verfahren sind der „Expansion about Incompressible Flow“- Ansatz (Hardin und Pope, 1994 bzw. Shen und Sørensen, 1999), die zweite Variante der „Acoustic Perturbation Equations“ (Ewert und Schröder, 2003) und die „Linearized Perturbed Compressible Equations“ (Seo und Moon, 2006).Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wird eine detaillierte Betrachtung ausgesuchter Terme in den Gleichungssystemen der „hydrodynamic/acoustic splitting“-Methoden durchgeführt. Insbesondere wird der Einfluss sekundärer (Quell-)Terme dargestellt, welche mit Wirbelmoden in der Strömung und im Feld der Schallschnelle in Verbindung gebracht werden. Bei der Analyse werden sowohl Stabilitäts- als auch Genauigkeitsaspekte berücksichtigt. Interessant ist speziell die Betrachtung bei moderat erhöhten Machzahlen im oberen Bereich der Anwendbarkeit inkompressibler Strömungssimulationen. Die Untersuchungen sollen einen Beitrag zur Verbesserung des Verständnisses relevanter Zusammenhänge leisten. Ergebnisse werden anhand von Beispielsimulationen dargestellt.