Lattice-Boltzmann-Methode zur aeroakustischen Untersuchung tonaler und breitbandiger Schallquellen eines Radialventilators:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düren
Shaker Verlag
2022
|
| Series: | SAM-Fortschrittsberichte
22 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXI, 190 Seiten Illustrationen 21 cm, 318 g |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
IX
TABELLENVERZEICHNIS
XIII
NOMENKLATUR
XV
KURZFASSUNG
XIX
ABSTRACT
XXI
1
EINLEITUNG
1
1.1
HINTERGRUND
UND
MOTIVATION
.............................................................................
1
1.2
LITERATUR
UEBERSIEHT
...............................................................................................
2
1.2.1
STUDIEN
MITTELS
NAVIER-STOKES
BASIERENDER
METHODEN
......................
4
1.2.2
STUDIEN
MITTELS
DER
LATTICE-BOLTZMANN-METHODE
...............................
8
1.3
ZIELSETZUNG
UND
AR
BEITSHYPOTHESEN
................................................................
10
1.4
AUFBAU
DER
ARBEIT
............................................................................................
11
2
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
12
2.1
VENTILATOREN
........................................................................................................
12
2.1.1
AUFGABEN
VON
VENTILATOREN
...................................................................
12
2.1.2
KLASSIFIZIERUNG
VON
VENTILATOREN
..........................................................
12
2.1.3
KENNGROESSEN
VON
VENTILATOREN
.............................................................
14
2.1.4
KENNLINIEN
VON
VENTILATOREN
................................................................
16
2.2
AKUSTIK
..............................................................................................................
17
2.2.1
GRUNDBEGRIFFE
DER
AKUSTIK
...................................................................
18
2.2.2
SIGNALVERARBEITUNG
................................................................................
19
2.3
GRUNDLAGEN
DER
SCHALLENTSTEHUNG
...................................................................
22
2.3.1
AERODYNAMISCHE
SCHALLENTSTEHUNG
UND
ELEMENTARSTRAHLER
................
22
2.3.2
SCHALLQUELLEN
UND
-ENTSTEHUNGSMECHANISMEN
BEI
VENTILATOREN
....
23
2.4
LATTICE-BOLTZMANN-METHODE
.............................................................................
28
2.5
GRUNDLAGEN
DER
OL-ANSTRICH-METHODIK
..........................................................
31
2.5.1
BESTANDTEILE
EINER
ANSTRICHFARBE
..........................................................
32
2.5.2
MISCHVERHALTNIS
DER
ANSTRICHFARBE
.......................................................
32
2.5.3
INTERPRETATIONSTECHNIK
DER
ANSTRICHBILDER
...........................................
33
3
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
34
3.1
VERSUCHSAUFBAU
DES
RADIALVENTILATORPRUFSTANDS
..............................................
34
3.2
BESCHREIBUNG
DES
ANALYSIERTEN
RADIALVENTILATORS
............................................
38
3.3
SENSORIK
UND
DATENERFASSUNG
............................................................................
40
3.4
VERSUCHSAUFBAU
UND
-DURCHFUHRUNG
VON
HOCHFAHRTESTS
UND
RESONANZVERSUCHEN
41
V
INHALTSVERZEICHNIS
3.5
VERSUCHSAUFBAU
UND
-DURCHFUHRUNG
ZUI
ERSTELLUNG
DER
OL-ANSTRICHBILDER
.
.
42
4
NUMERISCHES
SETUP
44
4.1
POWERFLOW,
RELEASE
6-2019
R2
.......................................................................
44
4.1.1
SOFTWAREINODULE
......................................................................................
44
4.1.2
SIMULATIOUSABLAUF
...................................................................................
44
4.1.3
GITTER
ERSTELLUNG
......................................................................................
46
4.1.4
PHYSIKALISCHE
MODELLIERUNG
....................................................................
47
4.2
SIMULATIONSMODELL
................................................................................................
47
5
BASISANALYSE
52
5.1
EINFLUSS
DES
NUMERISCHEN
GITTERS
.......................................................................
52
5.1.1
UNTERSUCHTE
GITTERVARIANTEN
.................................................................
52
5.1.2
ERGEBNISSE
................................................................................................
55
5.1.3
ZWISCHENFAZIT
.........................................................................................
61
5.2
UNTERSUCHUNG
DER
SIMULATIONSMACHZAHL
..........................................................
61
5.2.1
UNTERSUCHTE
MACHZAHLEN
.......................................................................
61
5.2.2
ERGEBNISSE
................................................................................................
62
5.2.3
ZWISCHENFAZIT
.........................................................................................
64
5.3
VARIATION
DER
BETRIEBSPUNKTE
.............................................................................
64
5.3.1
ERGEBNISSE
................................................................................................
64
5.3.2
ZWISCHENFAZIT
.........................................................................................
69
6
TONALE
ANALYSE
70
6.1
ERWEITERTE
GITTERSTUDIE
MIT
SPIRALGEHAEUSE
....................................................
70
6.1.1
UNTERSUCHTE
GITTERVARIANTEN
.................................................................
70
6.1.2
ERGEBNISSE
................................................................................................
73
6.2
VARIATION
DER
ZUNGENGEOMETRIE
UND
BETRIEBSPUNKTE
.....................................
78
6.2.1
UNTERSUCHTE
ZUNGENVARIANTEN
..............................................................
78
6.2.2
ERGEBNISSE
................................................................................................
79
6.3
ANALYSE
DER
TONALEN
SCHALLKOMPONENTEN
...........................................................
86
6.4
VISUELLE
ANALYSE
MIT
SPIRALGEHAEUSE
.................................................................
90
6.5
ZWISCHENFAZIT
......................................................................................................
99
7
BREITBANDIGE
ANALYSE
100
7.1
UNTERSUCHTE
EINBAUVARIARITEN
IM
ZUSTROEMBEREICH
.............................................
100
7.2
ERWEITERTE
GITTERSTUDIE
MIT
INSTALLATIONSEFFEKT
.................................................
101
7.2.1
UNTERSUCHTE
GITTERVARIANTEN
.....................................................................
101
7.2.2
ERGEBNISSE
..................................................................................................
102
7.3
VARIATION
DER
BETRIEBSPUNKTE
MIT
INSTALLATIONSEFFEKT
.......................................
112
7.3.1
ERGEBNISSE
..................................................................................................
112
7.4
VISUELLE
ANALYSE
MIT
INSTALLATIONSEFFEKT
..............................................................
119
7.5
ZWISCHENFAZIT
........................................................................................................
122
8
ANALYSE
DER
SIMULATIONSERGEBNISSE
123
8.1
STROMUNGSTOPOLOGIE
................................................................................................
123
8.1.1
EINFLUSS
DES
VOLUMENSTROMS
....................................................................
123
8.1.2
DETAILLIERTE
BETRACHTUNG
DER
STROEMUNG
IM
OPTIMALPUNKT
...................
127
VI
INHALTSVERZEICHNIS
8.2
SCHALLQUELLEN
UND
-ENTSTEHUNGSMECHANISMEN
...................................................
134
8.2.1
UEBERSICHT
DER
ZU
ANALYSIERENDEN
FREQUENZBEREICHE
..............................
135
8.2.2
SCHALLQUELLENLOKALISIERUNG
......................................................................
136
8.2.3
SCHALLENTSTEHUNGSMECHANISMEN
.............................................................
147
9
ZUSAMMENFASSUNG
151
10
AUSBLICK
154
LITERATURVERZEICHNIS
156
A
VOLUMENSTROM-MESSEINRICHTUNG:
FLT-DUESE
168
B
HOCHFAHRTEST
170
C
RESONANZ
VERSUCHE
171
D
FEHLERANALYSE
173
E
UNTERSUCHUNG
DES
NETZEINFLUSSES
BEI
OFF-DESIGN-BEDINGUNGEN
178
F
VISUELLE
ANALYSE
DER
SIMULATION
MITTELS
ANSTRICHBILDER
180
BETREUTE
ARBEITEN
189
LEBENSLAUF
190
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
IX
TABELLENVERZEICHNIS
XIII
NOMENKLATUR
XV
KURZFASSUNG
XIX
ABSTRACT
XXI
1
EINLEITUNG
1
1.1
HINTERGRUND
UND
MOTIVATION
.
1
1.2
LITERATUR
UEBERSIEHT
.
2
1.2.1
STUDIEN
MITTELS
NAVIER-STOKES
BASIERENDER
METHODEN
.
4
1.2.2
STUDIEN
MITTELS
DER
LATTICE-BOLTZMANN-METHODE
.
8
1.3
ZIELSETZUNG
UND
AR
BEITSHYPOTHESEN
.
10
1.4
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
11
2
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
12
2.1
VENTILATOREN
.
12
2.1.1
AUFGABEN
VON
VENTILATOREN
.
12
2.1.2
KLASSIFIZIERUNG
VON
VENTILATOREN
.
12
2.1.3
KENNGROESSEN
VON
VENTILATOREN
.
14
2.1.4
KENNLINIEN
VON
VENTILATOREN
.
16
2.2
AKUSTIK
.
17
2.2.1
GRUNDBEGRIFFE
DER
AKUSTIK
.
18
2.2.2
SIGNALVERARBEITUNG
.
19
2.3
GRUNDLAGEN
DER
SCHALLENTSTEHUNG
.
22
2.3.1
AERODYNAMISCHE
SCHALLENTSTEHUNG
UND
ELEMENTARSTRAHLER
.
22
2.3.2
SCHALLQUELLEN
UND
-ENTSTEHUNGSMECHANISMEN
BEI
VENTILATOREN
.
23
2.4
LATTICE-BOLTZMANN-METHODE
.
28
2.5
GRUNDLAGEN
DER
OL-ANSTRICH-METHODIK
.
31
2.5.1
BESTANDTEILE
EINER
ANSTRICHFARBE
.
32
2.5.2
MISCHVERHALTNIS
DER
ANSTRICHFARBE
.
32
2.5.3
INTERPRETATIONSTECHNIK
DER
ANSTRICHBILDER
.
33
3
EXPERIMENTELLER
AUFBAU
34
3.1
VERSUCHSAUFBAU
DES
RADIALVENTILATORPRUFSTANDS
.
34
3.2
BESCHREIBUNG
DES
ANALYSIERTEN
RADIALVENTILATORS
.
38
3.3
SENSORIK
UND
DATENERFASSUNG
.
40
3.4
VERSUCHSAUFBAU
UND
-DURCHFUHRUNG
VON
HOCHFAHRTESTS
UND
RESONANZVERSUCHEN
41
V
INHALTSVERZEICHNIS
3.5
VERSUCHSAUFBAU
UND
-DURCHFUHRUNG
ZUI
ERSTELLUNG
DER
OL-ANSTRICHBILDER
.
.
42
4
NUMERISCHES
SETUP
44
4.1
POWERFLOW,
RELEASE
6-2019
R2
.
44
4.1.1
SOFTWAREINODULE
.
44
4.1.2
SIMULATIOUSABLAUF
.
44
4.1.3
GITTER
ERSTELLUNG
.
46
4.1.4
PHYSIKALISCHE
MODELLIERUNG
.
47
4.2
SIMULATIONSMODELL
.
47
5
BASISANALYSE
52
5.1
EINFLUSS
DES
NUMERISCHEN
GITTERS
.
52
5.1.1
UNTERSUCHTE
GITTERVARIANTEN
.
52
5.1.2
ERGEBNISSE
.
55
5.1.3
ZWISCHENFAZIT
.
61
5.2
UNTERSUCHUNG
DER
SIMULATIONSMACHZAHL
.
61
5.2.1
UNTERSUCHTE
MACHZAHLEN
.
61
5.2.2
ERGEBNISSE
.
62
5.2.3
ZWISCHENFAZIT
.
64
5.3
VARIATION
DER
BETRIEBSPUNKTE
.
64
5.3.1
ERGEBNISSE
.
64
5.3.2
ZWISCHENFAZIT
.
69
6
TONALE
ANALYSE
70
6.1
ERWEITERTE
GITTERSTUDIE
MIT
SPIRALGEHAEUSE
.
70
6.1.1
UNTERSUCHTE
GITTERVARIANTEN
.
70
6.1.2
ERGEBNISSE
.
73
6.2
VARIATION
DER
ZUNGENGEOMETRIE
UND
BETRIEBSPUNKTE
.
78
6.2.1
UNTERSUCHTE
ZUNGENVARIANTEN
.
78
6.2.2
ERGEBNISSE
.
79
6.3
ANALYSE
DER
TONALEN
SCHALLKOMPONENTEN
.
86
6.4
VISUELLE
ANALYSE
MIT
SPIRALGEHAEUSE
.
90
6.5
ZWISCHENFAZIT
.
99
7
BREITBANDIGE
ANALYSE
100
7.1
UNTERSUCHTE
EINBAUVARIARITEN
IM
ZUSTROEMBEREICH
.
100
7.2
ERWEITERTE
GITTERSTUDIE
MIT
INSTALLATIONSEFFEKT
.
101
7.2.1
UNTERSUCHTE
GITTERVARIANTEN
.
101
7.2.2
ERGEBNISSE
.
102
7.3
VARIATION
DER
BETRIEBSPUNKTE
MIT
INSTALLATIONSEFFEKT
.
112
7.3.1
ERGEBNISSE
.
112
7.4
VISUELLE
ANALYSE
MIT
INSTALLATIONSEFFEKT
.
119
7.5
ZWISCHENFAZIT
.
122
8
ANALYSE
DER
SIMULATIONSERGEBNISSE
123
8.1
STROMUNGSTOPOLOGIE
.
123
8.1.1
EINFLUSS
DES
VOLUMENSTROMS
.
123
8.1.2
DETAILLIERTE
BETRACHTUNG
DER
STROEMUNG
IM
OPTIMALPUNKT
.
127
VI
INHALTSVERZEICHNIS
8.2
SCHALLQUELLEN
UND
-ENTSTEHUNGSMECHANISMEN
.
134
8.2.1
UEBERSICHT
DER
ZU
ANALYSIERENDEN
FREQUENZBEREICHE
.
135
8.2.2
SCHALLQUELLENLOKALISIERUNG
.
136
8.2.3
SCHALLENTSTEHUNGSMECHANISMEN
.
147
9
ZUSAMMENFASSUNG
151
10
AUSBLICK
154
LITERATURVERZEICHNIS
156
A
VOLUMENSTROM-MESSEINRICHTUNG:
FLT-DUESE
168
B
HOCHFAHRTEST
170
C
RESONANZ
VERSUCHE
171
D
FEHLERANALYSE
173
E
UNTERSUCHUNG
DES
NETZEINFLUSSES
BEI
OFF-DESIGN-BEDINGUNGEN
178
F
VISUELLE
ANALYSE
DER
SIMULATION
MITTELS
ANSTRICHBILDER
180
BETREUTE
ARBEITEN
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LEBENSLAUF
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