Abschlussarbeit- / Projektarbeit: CFD Simulation von Axialventilatorschaufeln mit poröser Modifikation der Vorderkante
Hintergrund: In modernen Lüftungsanlagen und Wärmepumpen ist der Einsatz von Axialventilatoren unerlässlich. Besonders durch die enorm gestiegene Nachfrage nach diesen Systemen gewinnt die durch sie verursachte Schallemission dramatisch an Bedeutung. Folglich ist eine Lärmreduktion dieser Anlagen für deren Akzeptanz von enormer Wichtigkeit. Die verbauten Axialventilatoren stellen hierbei die Komponente mit der höchsten Schallerzeugung da. In der Zuströmung der Ventilatoren befinden sich konzeptbedingt Wärmeübertrager, Schutzgitter oder Luftfilter. Diese verursachen ein gestörtes Strömungsfeld, welches den induzierten Schallpegel der Ventilatoren im Vergleich zur freien Ausströmung deutlich erhöht. Ein vielversprechender Ansatz zur Reduktion des emittierten Schalls des Ventilators ist das Einbringen von porösen Modifikationen der Vorderkante.
Aufgabengebiet: In dieser Arbeit sollen Strömungssimulationen (CFD) eines bekannten Ventilatorblatts durchgeführt werden. Hierfür muss zunächst ein Simulationsmodell erarbeitet werden. Dabei können in einem ersten Schritt die porösen Modifikationen vereinfacht als Bohrungen ersetzt werden. Anschließend sollen systematische Untersuchungen gegebener unterschiedlicher poröser Blattvarianten erfolgen. Hierbei soll zunächst ein RANS Simulationsmodell aufgebaut werden, welches dann über ein UnsteadyRANS Modell bis zu einer Large Eddy Simulation erweitert wird. Die durchgeführten Strömungssimulationen stellen einen Anhaltspunkt dar, um den Einfluss von porösen Modifikationen auf akustische Quellterme der Schaufeln zu verstehen.
Ablauf:
- Einarbeitung in Ansys Fluent oder Star-CCM+
- Aufbereitung der CAD-Geometrie
- Aufbau und Validierung des CFD Modells
- Durchführung von Simulationen
Anforderung:
- Kenntnisse und Interesse an Strömungsmechanik/Turbomaschinen sind erforderlich
- Vorkenntnisse in der (Strömungs-)simulation sind vorteilhaft
- Selbständige, gewissenhafte Arbeitsweise
Supervisor:
