Ermittlung thermoakustischer Quellterme mittels numerischer Methoden
Identification of thermoacoustic source terms using numerical methods
Bachelorthesis
Komplexe physikalische Prozesse und Zusammenspiele in einer Brennkammer können in der Realität zu Verbrennungsinstabilitäten führen, die Triebwerke nachhaltig beschä- digen können. Diese Instabilitäten mittels numerischer Simulationen vorherzusagen ist daher ein aktives Forschungsfeld. Eine Methode zur Vorhersage von instabilen Betriebs- punkten verwendet akustische Analogien wie die Acoustic Perturbation Equations (APE), die akustisch gefilterte, linearisierte Navier-Stokes-Gleichungen verwenden, um die Ausbreitung akustischer Wellen wiederzugeben. Während in der allgemeinen, homo- genen Formulierung der APE der mittlere Strömungszustand in einem System einbezo- gen wird, können Quellterme verwendet werden, um instantane Änderungen aus Strö- mungssimulationen mit einzubeziehen.
Ziel dieser Arbeit ist eine Literaturrecherche zum Thema thermoakustischer Quellterme, die verschiedene Formulierungen und Vereinfachungen verständlich zusammenfasst. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden Testfälle in der Literatur identifi- ziert, die für den Vergleich der thermoakustischen Quellterme in kompressiblen und inkompressiblen (low-Mach)-Simulationen ausgewertet und verglichen werden.
Aufgaben und Ziele:
• Thematische Einarbeitung und Literaturrecherche
• Identifikation geeigneter Testfälle aus der Literatur
• Einarbeitung in PRECISE-UNS und Paraview
• Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse auf die Identifikation thermoakusti-
scher Quellterme in kompressiblen und inkompressiblen Simulationen
• Wissenschaftliche Diskussion und Dokumentation der Ergebnisse
Wünschenswerte Vorkenntnisse:
• Erfahrung mit UNIX/Linux-Systemen
• Interesse und erste Erfahrungen mit Strömungssimulationen
• Erste Programmiererfahrungen Python
