Strömungslärm

Die Gründer Carlos Falquez, Iris Pantle und Balazs Pritz aus dem
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), befassen sich mit
Verfahren für Strömungslärmprognose und bieten diese
Ingenieurbüros und Unternehmen zur Nutzung auf ihrer
Cloud-Simulationsplattform NUBERISIM an. Während für viele
Strömungen die inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen
ausreichen, kommen hier kompressible Gleichungen zum Einsatz.
Dies ändert das Gleichungssystem von einem dominant elliptischen
zu einem dominant hyperbolischen System, dem die numerischen
Verfahren Rechnung tragen müssen.


Der Definition des Simulationsgebiets und den an dessen Rändern
festzulegenden Randbedingungen kommt hier eine besondere
Bedeutung zu: Beides muss aufeinander abgestimmt sein, jede ins
Simulationsgebiet einlaufende Störung besitzt selbst wieder die
Größenordnung akustischer Wellen und kann daher vom eigentlichen
Simulationsergebnis, dem durch die Strömung erzeugten Schall,
schlecht getrennt werden.


Daneben ergeben sich weitere Herausforderungen, wie den Einsatz
von Verfahren höherer Ordnung, um die Wellendispersion zu
bewahren, deren Erhaltung in einer typischen Strömungssimulation
normalerweise weder forciert wird noch das Ergebnis signifikant
verbessern würde.


Schließlich sind solche Verfahren hoch-instationär, so dass sich
für realistische Fragestellungen äußerst lange Rechenzeiten
ergeben. Dadurch wurden sie in der Vergangenheit nur in der
akademischen Forschung untersucht und angewendet. Der Schritt zur
kommerziellen Nutzung schien lange undenkbar. Durch moderne
Parallelisierungstechniken und Cloud-Systeme jedoch steht
plötzlich auch kleineren Unternehmen wie z.B.
Ingenieursdienstleitern ausreichend Rechenkapazität zur Verfügung
– theoretisch, denn der Zugang hierzu ist immer noch Eingeweihten
vorbehalten.


Darum haben die Gründer die Idee entwickelt, solche Verfahren
nicht nur als Software, sondern als Plattform einschließlich
Nutzeroberfläche anzubieten, gerade so wie bei einer
konventionellen Software – nur eben über einen Browser
anzusteuern. Die Plattform wird voraussichtlich im März
zugänglich gemacht.
Literatur und Zusatzinformationen

Falquez, Pantle und Pritz GbR: Nubersim.de

Iris Pantle: Strömungsakustik auf der Basis akustischer
Analogie mit LES und URANS, Der Andere Verlag, ISBN
978-3936231823, 2002.

Christoph Richter, Łukasz Panek, Norbert Schönwald, Mei
Zhuang: Numerische Methoden in der Strömungsakustik – CAA,
Vorlesungsskript, TU Berlin, 2005.