Hydroakustische Simulation eines nabenlosen Propellersystems unter Anwendung der „Moving-Least-Squares“-Methode zur räumlichen Interpolation (vor Ort)
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Abstract:
Im Vergleich zu klassischen Propellerantrieben wird bei nabenlosen Propellern sowohl aus strömungsmechanischen als auch aus konstruktiven Gründen eine geringere Schallabstrahlung erwartet. Derzeit liegen jedoch nicht genügend systematische Forschungsarbeiten hierzu vor. In diesem Beitrag werden erste hydroakustische Simulationsergebnisse eines nabenlosen Propellersystems unter Anwendung der „Moving-Least-Squares“ (MLS) – Methode zur räumlichen Interpolation innerhalb der Finite-Volumen-Simulationssoftware OpenFOAM® vorgestellt und diskutiert. Die Simulation des Strömungsschalls erfolgt dabei mit dem sogenannten „Expansion about Incompressible Flow“–Verfahren, welches zu den hybriden „Hydrodynamic/Acoustic Splitting“–Ansätzen gehört. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen hydrodynamischen Strömungsfelder wurden vorab von der Universität Rostock unter Anwendung der „Stress Blended Eddy Simulation“ berechnet und für die hydroakustischen Berechnungen zur Verfügung gestellt. Im Rahmen der Untersuchungen werden die mittels der MLS-Methode berechneten hydroakustischen Schallfelder mit den Ergebnissen unter Anwendung der bereits in OpenFOAM® vorhandenen Zentraldifferenzenschemata verglichen. Für eine erste Validierung der Simulationsergebnisse erfolgt zudem eine Gegenüberstellung der berechneten Schallfelder mit den ermittelten Messergebnissen der Universität Rostock zum untersuchten Fall.
