Ein zentraler Forschungsgegenstand am Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik behandelt Helmholtzresonatoren in turbulenten Grenzschichten.

Turbulent überströmte Hohlkammern sind für industrielle Anwendungen vielfach vermessen worden: Oft werden in aufwendigen experimentellen Versuchsreihen verschiedene Konfigurationen auf ein Auslegungsziel hin getestet. Am Verständnis der zugrundeliegenden Wechselwirkung von Turbulenz und Akustik mangelt es bisher.

Forschungsziel ist es akustische Modelle zu entwickeln, welche realistische Bedingungen (z.B. endliche Grenzschichtdicke) und Nichtlinearitäten (wie Resonanzen von Grenzschicht und Kammer) beschreiben können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Direkte Numerische Simulationen durchgeführt und bestehende akustischen Modelle weiterentwickelt. Am Ende soll eine bessere Vorhersage der akustischen Eigenschaften einer Hohlkammer bei turbulenter Überströmung ermöglicht werden und der Auslegungsprozess vereinfacht werden.

Anwendungsmöglichkeiten

• Schalldämpfer für Auspuffanlagen
• Liner für Flugzeugtriebwerke und Motoren
• Offene Radkästen (Flugzeug bei Start und Landung)
• Schiebedachwummern
• Gasrohrleitungen mit Abzweigung
• Blasinstrumente: Querflöte, Orgelpfeife

Lewin Stein (Dr. rer. nat.)

DFG GEPRIS - Formoptimierung und Sensitivitätsanalyse eines überströmten Liners

DFG GEPRIS - Akustische Untersuchung einer Hohlkammer in turbulenter Strömung

SE824/23-1

SE824/29-1