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Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik (TU München) nutzt die Simulationstechnologie von ANSYS im Rahmen der Forschungsprojekte FORLärm und ADHeRo

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ANSYS-Software zeigt Berechnung aerodynamischer Schallquellen am Beispiel gekapselter Heckrotoren: Es geht noch leiser!


Gemeinsam mit seinem Projektpartner Eurocopter Deutschland hat der Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik der TU München auf Basis der Ergebnisse der technischen Simulationssoftware von ANSYS einen Lösungsansatz entwickelt, mit dem sich die Lärmbelastung...

Darmstadt, 15.10.2013 - Gemeinsam mit seinem Projektpartner Eurocopter Deutschland hat der Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik der TU München auf Basis der Ergebnisse der technischen Simulationssoftware von ANSYS einen Lösungsansatz entwickelt, mit dem sich die Lärmbelastung durch Hubschrauber-Heckrotoren sehr genau erfassen lässt. Das Projekt wurde im Rahmen des Bayerischen Forschungsverbundes FORLärm ("Forschungsverbund zur Lärmminderung von technischen Anlagen") durchgeführt, bei dem technische Simulationen einen essenziellen Part und die Teilnahme von ANSYS damit eine strategisch bedeutsame Rolle spielten.

Prof. Dr.-Ing. Christian Breitsamter von der TU München erklärt: "Im FORLärm-Projekt konzentrieren wir uns auf die aeroakustischen Analysen am sogenannten Fenestron, dem gekapselten Heckrotor der Eurocopter-Hubschrauber. Die numerischen Untersuchungen halfen uns dabei, die detaillierten dreidimensionalen Strömungsstrukturen, wie Ablösungen oder Wirbelsysteme, zu analysieren, die wir im klassischen Experiment räumlich und zeitlich nicht so detailliert auflösen können. Auf Basis dieser numerischen Simulationen lassen sich Geometrieoptimierungen ableiten, was zu einer Verringerung der Lärmbelastung führen kann."

Michael Mayr, Marketing Manager ANSYS Germany, fügt an: "Der Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik der TU München ist für uns ein wichtiger Partner, von dessen Forschungen immer wieder spannende Impulse ausgehen. Wir haben uns über die erfolgreiche Teilnahme des Forschungsteams an dem Projekt FORLärm, das sich mit dem wichtigen aktuellen Problem der Belastung durch Industrielärm befasst, sehr gefreut.

Das Engagement des Lehrstuhls rund um den Eurocopter-Helikopter geht übrigens noch einen Schritt weiter: Im Projekt ADHeRo konnte das Team mittels komplementärer experimenteller und numerischer Analysen eine Reihe von Formgebungs-Optimierungen an Rumpfheck, Landewerk und Rotorkopf herausarbeiten, die zu einer Verringerung des aerodynamischen Widerstands der Kabine einschließlich des Rotorkopfes von ca. 30% führen. Speziell auch im Hinblick auf die damit verbundene Treibstoffersparnis ein sehr überzeugendes Ergebnis!"

Hintergründe zum FORLärm-Projekt "Berechnung aerodynamischer Schallquellen gekapselter Heckrotoren":

Gekapselte Heckrotoren stellen bei kleinen bis mittelgroßen Hubschraubern im Hinblick auf Betriebssicherheit und Leistungscharakteristik eine effiziente Lösung im Vergleich zu ungekapselten Rotoren dar. Die wesentliche Voraussetzung für deren Berechnung ist die genaue Bestimmung des instationären und über einen weiten Skalenbereich variierenden Strömungsfeldes. Insbesondere muss hierbei die Wechselwirkung zwischen Heckrotorstrahl und der Umströmung des Hubschraubers berücksichtigt werden, was gerade für die Schallabstrahlung von großer Bedeutung ist.

Inhalt des Projektes war die Analyse verschiedener Modellierungsansätze zur Berechnung derartiger hochkomplexer Strömungsfelder. Den industriell eingesetzten Berechnungsverfahren werden höherwertige Modelle und eine bessere Auflösung gegenübergestellt. Die Bewertung erfolgte hinsichtlich der Vorhersagegenauigkeit und Recheneffizienz unter dem Aspekt der industriellen Anwendung. Die aus den Daten der instationären Strömungssimulationen berechneten Quellterme bildeten die Basis für die Berechnung der Schallabstrahlung ins Fernfeld.

Weitere Informationen zum Projekt FORLärm ("Forschungsverbund zur Lärmminderung von technischen Anlagen") des Bayerischen Forschungsverbundes finden sich unter: http://www.bayfor.org/de/geschaeftsbereiche/forschungsverbuende/welt-der-materie/forlaerm.html.

Weitere Informationen zum Projekt ADHeRo (Aerodynamic Design Optimiization of a Helicopter Fuselage including a Rotating Rotor Head) finden sich unter: www.adhero.de/?


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