Universität Stuttgart, Inst. f. Aerodynamik u. Gasdynamik
Abstract :
Abhängig vom Standort einer Windenergieanlage und den Anströmbedingungen dominiert entweder Hinterkantenlärm oder durch Anströmturbulenz induzierter Vorderkantenlärm. Messungen in einem akustischen Windkanal, begleitet von numerischen Simulationen mit hybriden RANS/ LES- Methoden, sollen der Gewinnung neuer Erkenntnisse über das Verhältnis beider Mechanismen bei definierten turbulenten Anströmbedingungen dienen. Die vom vermessenen Profil generierten Emissionen müssen für aussagekräftige Ergebnisse deutlich über dem Hintergrundlärm des Windkanals liegen. Dies konnte durch ein gezielt entworfenes Profil erreicht werden, welches hohe Emissionen von sowohl Vorder- als auch Hinterkantenlärm erzeugt. Da die Profilumströmung parallel zu den Windkanalversuchen auch mittels hybriden RANS/LES-Verfahren simuliert wird, wurde Wert auf die Vermeidung von Ablösungen gelegt. Die interne Instrumentierung besteht aus Mikrofonen und Kulite-Drucksensoren und wurde vorab anhand von Simulationsergebnissen definiert. Zur akustischen Auswertung der Simulationen wird ein Ffowcs Williams-Hawkings-Löser verwendet, der mittels geeigneter Wahl von Hüllflächen eine räumlich getrennte Identifizierung der Schallquellen ermöglicht. Das Vorgehen beim Profilentwurf und der Auswahl der Instrumentierung sowie die Anpassung des numerischen Setups zur Erzielung identischer Anströmbedingungen in Simulation und Experiment wird detailliert beschrieben.