Blog - CFD-Simulation: Aeroakustik

Die Entstehung von Geräuschen, z.B. bei Bauteilen, Maschinen oder Werkzeugen, kann oft auf Strömungsvorgänge zurückgeführt werden. Die Geräusche entstehen aufgrund von Druck-, Dichte- und Geschwindigkeitsänderungen. Mit Hilfe der Aeroakustik (auch Strömungsakustik genannt) kann die Entstehung und Ausbreitung dieser strömungsbedingten Geräusche simuliert werden.

Erstellt von Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle

24.01.2017

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Anwendungsbeispiel: Orgelpfeife

Das folgende Beispiel zeigt die Schallentstehung und -ausbreitung einer Orgelpfeife.

Der durch die Luft übertragene Schall wird vom menschlichen Ohr in einem bestimmten Frequenz- sowie Schalldruckpegelbereich als Geräusch wahrgenommen.

Bei einer Orgelpfeife (Lippenpfeife) wird der Schall durch die Schwingung einer Luftsäule im Inneren der Pfeife erzeugt. Diese Art der Tonerzeugung wird auch bei der Blockflöte angewandt.

Geschwindigkeitsverteilung im Strömungsfeld (links) sowie am Pfeifenfuß (rechts)

Vergleich von Simulation und Experiment der Aeroakustik
Fernfeldvorhersage bei Freifeldausbreitung

3D-Visualisierung
Druckschwankungen im Strömungsfeld

Ihr Nutzen

» Lokalisierung von Schallquellen
» Untersuchung der Schallausbreitung
» Minimierung der Ursachen von Geräuschen (Lärmminderung)

Anwedungsbeispiele:
– Innenraumakustik (z.B. im Fahrzeug)
– Umströmungsgeräusche von Fahrzeugen
– Ventilgeräusche
– Lüftergeräusche
– Geräuschentstehung in Maschinen (z.B. bei rotierenden Komponenten)