Article
Modellierung gestörter Zuströmbedingungen für die aeroakustische Simulation von Ventilatoren hinter Wärmetauschern (de)
* Presenting author
Abstract:
Durch den vermehrten Einsatz von Wärmepumpen gewinnt, vor allem im privaten Bereich, die Geräuschentwicklung von lufttechnischen Geräten zunehmend an Bedeutung. Speziell bei Wärmepumpen kann ein großer Anteil der abgestrahlten Akustik auf den Ventilator zurückgeführt werden. Im Gegensatz zur Prüfstandskonfiguration wird das vom Ventilator verursachte Geräusch deutlich von der Zuströmsituation beeinflusst. Diese wird durch die Einbausituation, speziell den in vielen Fällen vorgelagerten Wärmetauscher, geprägt. An der FAU Erlangen-Nürnberg wurden dazu verschiedene Wärmetauscherkonfigurationen in Kombination mit Ventilatoren unterschiedlicher Hersteller experimentell untersucht.Neben experimentellen Untersuchungen hat sich, vor allem durch die vermehrt vorhandenen Rechenressourcen, die aeroakustische Simulation als wichtiges Tool für die Bewertung und Auslegung der Akustik von Ventilatoren etabliert. Die aeroakustische Simulation eines Ventilators hinter einem Wärmetauscher stellt, aufgrund der komplexen geometrischen Strukturen, eine große Herausforderung insbesondere im industriellen Umfeld dar.Zur Reduktion der Rechenzeit wurde ein Verfahren zur Modellierung der von Wärmetauscher verursachten Zuströmung entwickelt. Dazu wird ein Tool des DLR Braunschweig zur Rekonstruktion von Turbulenz aus RANS-Simulationen, Fast Random Particle Mesh (FRPM), verwendet. Das entwickelte Verfahren wurde an verschiedenen Referenzfällen erfolgreich getestet und im Rahmen dieser Untersuchungen auf die an der FAU Erlangen-Nürnberg durchgeführten Experimente angewandt. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf der Simulation des Spezialfalls eines runden Wärmetauschers.