In the past decades, stricter legislation has been imposed to improve fuel economy and to reduce tail-end emissions of automotive vehicles worldwide. One of the important and effective technologies adopted by the automobile manufacturers to fulfill legislation requirements is the turbocharger technology. As unavoidable large temperature gradients exists in an automotive turbocharger, heat transfer is prominent. However, the effects of heat loss on the turbocharger turbine performance is unclear, i.e. there is no consensus about its effects among researchers. Therefore, the objective of the licentiate thesis is to investigate the effects of heat transfer on an automotive turbocharger radial turbine performance. Furthermore, the thesis also aims to quantify the heat transfer related losses in a turbocharger turbine. Both gas stand (continuous flow) and engine-like (pulsating flow) conditions are considered. By using Detached Eddy Simulation (DES), the flow field of the targeted turbocharger turbine is computed under adiabatic and non-adiabatic conditions. Energy balance and exergy concept are then applied to the simulations data to study the effects of heat loss on performance and to quantify the heat transfer related losses. The main findings of the licentiate thesis are 1) Pressure ratio drop in turbine is less sensitive to heat loss as compared with turbine power. Hence there is a risk of making wrong conclusions about the heat transfer effects on the turbine performance by just comparing the measured pressure ratio under adiabatic and non-adiabatic scenarios; 2) It is possible to quantify heat transfer related losses in a turbocharger turbine. This quantification allows understanding on how well the turbine system utilizes the available energy, and assisting identification of the system component that is sensitive to heat transfer; 3) Heat loss has insignificant effect on turbine power under the investigated engine-like pulsating flow condition; and 4) Even under unavoidable non-adiabatic conditions, much of the exergy discharged out to the environment and more effort could be done to recover the wasted exergy as useful turbine work in the current turbine system. The outcomes of the licentiate thesis naturally lead to the main focus of future work, i.e. exploring different exhaust valve strategies to minimize losses and to optimize flow exergy extraction as useful turbine work for better exhaust gas exergy utilization. / Under de senaste decennierna har allt strängare lagstiftning införts för att förbättra bränsleekonomin och minska avgasutsläppen från motorfordon världen över. En av de viktigaste och mest effektiva tekniker som införts av biltillverkarna för att kunna uppfylla lagkraven är turboladdartekniken. Eftersom stora temperaturgradienter existerar i en fordonsturboladdare, spelar värmeöverföring en framträdande roll. Emellertid är effekterna av värmeförluster på turboturbinprestanda oklar, dvs det finns ingen konsensus bland forskare om dess effekter. Syftet med denna licentiatavhandling är därför att undersöka effekterna av värmeöverföring på prestanda för radialturbinen i en fordonsturboladdare. Vidare syftar avhandlingen till att kvantifiera värmeöverföringsrelaterade förluster i en turboladdares turbin. Både fall med kontinuerligt gas flöde och motorliknande, pulserande flöde beaktas. Strömningsfältet i den utvalda turboladdarens turbin beräknas med en metod kallad Detached Eddy Simulation (DES) under adiabatiska och icke adiabatiska förhållanden. Energi- och exergibalanser för simuleringsresultaten analyseras sedan för att studera effekterna av värmeförluster på prestanda och kvantifiera värmeöverföringsrelaterade förluster. De viktigaste resultaten av licentiatuppsatsen är 1) Tryckförhållandet över turbinen är mindre känsligt för värmeförluster jämfört med turbineffekten. Därmed finns det en risk för att felaktiga slutsatser dras beträffande effekterna av värmeöverföring på turbinprestanda genom att enbart jämföra det uppmätta tryckförhållandet under adiabatiska och icke adiabatiska förhållanden; 2) Det är möjligt att kvantifiera värmeöverföringsrelaterade förluster i en turboladdares turbin. Denna kvantifiering ger förståelse för hur väl turbinsystemet utnyttjar den tillgängliga energin, och bistår med identifiering av systemkomponenter som är känsliga för värmeöverföring; 3) Värmeförluster har en obetydlig inverkan på turbineffekten för det undersökta motorliknande, pulserande flödesförhållandet; och 4) Under oundvikliga, icke-adiabatiska förhållanden, släpps även en stor del av exergin ut till omgivningen och det finns utrymme för förbättringar gällande exergiutnyttjandet i det aktuella turbinsystemet. Baserat på resultaten av licentiatavhandlingen kommer det fortsatta arbetet att fokusera på att utforska olika avgasventilstrategier för att minimera förluster och optimera omvandling av flödesexergi till användbart turbinarbete för bättre avgasexergiutnyttjande. / <p>QC 20161213</p> / KTH CCGEx HOTSIDE project

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bestimmung des erforderlichen Deckwerkssteindurchmessers für eine Böschung an einer deutschen Binnenwasserstraße, welche unter der Belastung des Bugstrahlrudereinsatzes eines böschungsnah fahrenden Schiffes steht. Hierbei wird ausschließlich der Betrachtungsfall einer losen Steinschüttung (bestehend aus den Wasserbausteinen der geläufigen Größen- bzw. Gewichtsklassen) geschildert. Für die Bestimmung der Belastung des beschriebenen Bugstrahlrudereinsatzes wird auf die dreidimensionale hydronumerische Modellierung (3D-HN-Modellierung) zurückgegriffen. Der wesentliche Fokus innerhalb der 3D-HN-Modellierung liegt auf der Ausarbeitung der vorherrschenden turbulenten Strukturen, welche sowohl dem turbulenten Grundcharakter des Propulsionsstrahls als auch der Strahlumlenkung durch die bestehende Querströmung zugeordnet werden. Diesbezüglich präsentiert die Arbeit geeignete Modellannahmen (z. B. für die Berücksichtigung der Schiffsgeschwindigkeit), Randbedingungen (z. B. für den Propeller des Bugstrahlruders) sowie grundlegende Bedürfnisse an die Diskretisierung des Modellgebietes (z. B. aufgrund der Grenzschicht-Theorie von ebenen Wänden). Als Grundlage für die beschriebene Untersuchungsabsicht wird in einem ersten Schritt ein Überblick zur bestehenden Literatur bzw. zu den bestehenden und angewandten Ansätzen der Deckwerksbemessung infolge der Belastung eines Propulsionsstrahls bereitgestellt. Weiterhin müssen Erfahrungen zur Wirkungsweise einer Querströmung auf die Strahlausbreitung gesammelt und eingebunden werden. Aufgrund der böschungsnahen Fahrt des Schiffes steht dem umgelenkten Propulsionsstrahl ein zusätzlich beengter Ausbreitungs-raum zur Verfügung, welcher ebenfalls in die Betrachtungen einfließt. Auf Grundlage der beschriebenen Rahmenbedingungen wird die Wahl eines geeigneten Modellierungsansatzes innerhalb der 3D-HN-Modellierung vorgestellt. Damit die vorhandenen turbulenten Strukturen hinsichtlich ihrer Wirkungsweise an der Böschung erfasst werden können, bindet die vor-liegende Arbeit eine von Söhngen (2014) aufgestellte Auswertemethodik der bemessungsrelevanten, böschungsnahen Belastungsgrößen ein. Hierbei wird verstärkt auf die Rolle des Belastungsbetrags, der Belastungsorientierung sowie der Belastungsdauer eingegangen. Entsprechend der geschilderten komplexen Strömungssituation müssen geeignete Versuchsparameter definiert werden, welche in der Lage sind, potenzielle Gesetzmäßigkeiten der Strahlausbreitung und der daraus resultierenden Böschungsbelastung aufzuzeigen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit stehen die Einflüsse der Schiffsgeschwindigkeit, der Bugstrahlruderleistung sowie des Böschungsabstandes im Vordergrund, wohingegen weitere Einflussgrößen (wie z. B. die Böschungsneigung) unverändert bleiben. Im Anschluss an die Generierung der zeitlichen Belastungsverläufe an der Böschung beschreibt die vorliegende Arbeit ein Vorgehen zur Entkopplung der 3D-HN-Modellierung von der Mobilisierung eines Deckwerkssteins. Hierfür dienten Modellsteine aus physikalischen Modellversuchen der Bundesanstalt für Wasserbau als Datengrundlage für die Durchführung einer Computertomographie eines kompletten Modelldeckwerkes. Die daraus gewonnenen Einzelsteingeometrien werden hinsichtlich ihrer Ergebnisqualität interpretiert und abschließend mit den ermittelten Belastungsverläufen der 3D-HN-Modellierung innerhalb einer Festkörperbewegung vereinigt.:Symbolverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis 1 Einführung und Motivation 1.1 Einleitung 1.2 Abgrenzung und Zielstellung dieser Arbeit 1.3 Methodisches Vorgehen 1.4 Gliederung der Arbeit 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Konstruktionsarten von Bugstrahlruderanlagen 2.2 Propellerstrahltheorien 2.3 Vereinfachte Strahltheorie 2.4 Strahlausbreitung 2.4.1 Freie Strahlturbulenz 2.4.2 Propellerstrahl des Bugstrahlruders 2.4.3 Flüssigkeitsstrahlen in einer Querströmung 2.5 Erosionspotenzial des Propellerstrahls 2.5.1 Bewegungsbeginn von Gesteinspartikeln 2.5.2 Einfluss turbulenter Schwankungen 2.5.3 Deckwerksbemessung 2.6 Zusammenfassung 3 Numerische Modellierung turbulenter Fließprozesse 3.1 Grundlagen der 3D-HN-Modellierung 3.1.1 Erhaltungsgleichungen 3.1.2 Diskretisierung 3.1.3 Modellierungsstrategien 3.2 Aufbau und Wirkung der Wandgrenzschicht 3.3 Detached Eddy Simulation 3.4 Modellierung der Strömung innerhalb der Bugstrahlruderanlage 3.4.1 Ansatz einer ebenen Scheibe 3.4.2 Reale Propellergeometrie 3.5 Erfassung der böschungsnahen Strömungsverhältnisse 3.5.1 Abbildung der Böschung in der 3D-HN-Modellierung 3.5.2 Modellgebiet und Parametervariationen 3.5.3 Methodik zur Erfassung der Böschungsbelastung 3.5.4 Übertragung der Berechnungsergebnisse auf ein reales Schüttsteindeckwerk 3.6 Zusammenfassung 4 Deckwerksbelastung des Bugstrahlruders eines fahrenden Schiffes 4.1 Modellgebiet und Berechnungsdaten 4.2 Anströmung zum Bugstrahlruder 4.3 Strahlausbreitung 4.3.1 Strahlausbreitung innerhalb der Bugstrahlruderanlage 4.3.2 Strahlausbreitung außerhalb der Bugstrahlruderanlage 4.4 Böschungsbelastung 4.4.1 Belastungsschwerpunkt 4.4.2 Strahlangriffswinkel und modifizierter Strahlangriffsbeiwert 4.4.3 Deckwerkssteinbemessung 4.5 Zusammenfassung 5 Festkörperbewegung 5.1 Datengrundlage 5.2 Computertomographie 5.3 Aufbereitung der Einzelsteingeometrien 5.4 Ergebniskontrolle 5.5 Übergang zur Festkörperbewegung 6 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis Anhang / The present thesis addresses the reckoning of the required embankment stone diameter at German federal inland waterways, in order to guarantee a sustainable embankment stability against the bowthruster jet of closely passing by vessels. In doing so, the exclusive case being examined is armourstones in bulk (common classes of coarse particles and mass). From a systematic point of view the three-dimensional hydrodynamic modeling approach is used to determine the incoming strains of the bowthruster jet. Within this approach one of the main emphases is to highlight the prevailing turbulent structures, which can be assigned to the fundamental turbulent character of the jet as well as towards the bending of the jet entering a crossflow. In this regard the thesis presents suitable model assumptions (e.g. the consideration of the vessel movement), boundary conditions (e.g. the turning propeller) and model area requirements (e.g. due to the boundary layer theory at walls). As a basis for the described research intention an overview of the existing literature on bowthruster jets as well as the currently used design approach for armourstones in bulk is given. Furthermore, knowledge of the jet bending mechanism due to a crossflow has to be provided and included. Additionally, the role of the limited space between the vessel and the embankment has to be pointed out, as it forces the jet propagation to modify greatly. In consequence of the mentioned framework conditions, a suitable modeling approach which is able to comprehend the broad manifestations of turbulence is chosen. In order to achieve knowledge about the strain mechanism of the bended bowthruster jet on the embankment, the present thesis includes an evaluation algorithm given by Söhngen (2014). Within the evaluation algorithm the importance of the strain magnitude, the strain orientation as well as the strain duration is emphasized. In accordance with the outlined complex flow situation appropriate research parameters have to be defined, which enable the detection of potential regularities within the bended jet propagation as well as within the resulting strains on the embankment. Therefore, the present thesis primarily deals with the speed of the vessel, the installed capacity of the bowthruster and the embankment distance of the vessel, whereas additional influence quantities (e.g. the slope angle of the embankment) remain constant. Following the generating process of the embankment strains, an approach which detaches the three-dimensional hydrodynamic modeling of the strains from the mobilization of an individual armourstone is introduced. The required model stones originated from experimental modeling approaches of the Federal Waterways Engineering and Research Institute and were processed in order to conduct a computer tomography of a complete embankment model. Subsequent to the computer tomography the isolated stone geometries were processed, leading towards a reunification with the embankment strains within a rigid body simulation approach.:Symbolverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis 1 Einführung und Motivation 1.1 Einleitung 1.2 Abgrenzung und Zielstellung dieser Arbeit 1.3 Methodisches Vorgehen 1.4 Gliederung der Arbeit 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Konstruktionsarten von Bugstrahlruderanlagen 2.2 Propellerstrahltheorien 2.3 Vereinfachte Strahltheorie 2.4 Strahlausbreitung 2.4.1 Freie Strahlturbulenz 2.4.2 Propellerstrahl des Bugstrahlruders 2.4.3 Flüssigkeitsstrahlen in einer Querströmung 2.5 Erosionspotenzial des Propellerstrahls 2.5.1 Bewegungsbeginn von Gesteinspartikeln 2.5.2 Einfluss turbulenter Schwankungen 2.5.3 Deckwerksbemessung 2.6 Zusammenfassung 3 Numerische Modellierung turbulenter Fließprozesse 3.1 Grundlagen der 3D-HN-Modellierung 3.1.1 Erhaltungsgleichungen 3.1.2 Diskretisierung 3.1.3 Modellierungsstrategien 3.2 Aufbau und Wirkung der Wandgrenzschicht 3.3 Detached Eddy Simulation 3.4 Modellierung der Strömung innerhalb der Bugstrahlruderanlage 3.4.1 Ansatz einer ebenen Scheibe 3.4.2 Reale Propellergeometrie 3.5 Erfassung der böschungsnahen Strömungsverhältnisse 3.5.1 Abbildung der Böschung in der 3D-HN-Modellierung 3.5.2 Modellgebiet und Parametervariationen 3.5.3 Methodik zur Erfassung der Böschungsbelastung 3.5.4 Übertragung der Berechnungsergebnisse auf ein reales Schüttsteindeckwerk 3.6 Zusammenfassung 4 Deckwerksbelastung des Bugstrahlruders eines fahrenden Schiffes 4.1 Modellgebiet und Berechnungsdaten 4.2 Anströmung zum Bugstrahlruder 4.3 Strahlausbreitung 4.3.1 Strahlausbreitung innerhalb der Bugstrahlruderanlage 4.3.2 Strahlausbreitung außerhalb der Bugstrahlruderanlage 4.4 Böschungsbelastung 4.4.1 Belastungsschwerpunkt 4.4.2 Strahlangriffswinkel und modifizierter Strahlangriffsbeiwert 4.4.3 Deckwerkssteinbemessung 4.5 Zusammenfassung 5 Festkörperbewegung 5.1 Datengrundlage 5.2 Computertomographie 5.3 Aufbereitung der Einzelsteingeometrien 5.4 Ergebniskontrolle 5.5 Übergang zur Festkörperbewegung 6 Fazit und Ausblick Literaturverzeichnis Anhang

La compréhension de l'aérothermique d'un véhicule durant sa phase de développement est une question essentielle afin d'assurer, d'une part, un bon refroidissement et une bonne efficacité de ses composants et d'autre part de réduire la force de traînée et évidement le rejet des gaz à effet de serre ou la consommation d'essence. Cette thèse porte sur la simulation numérique et la validation expérimentale de l'aérothermique d'un véhicule à trois roues dont deux, en avant et une roue motrice en arrière. La simulation numérique est basée sur la résolution des équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie en utilisant l'approche RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes). Le rayonnement thermique est modélisé grâce à la méthode S2S (Surface to Surface) qui suppose que le milieu séparant les deux surfaces rayonnantes, ici de l'air, ne participe pas au processus du rayonnement. Les radiateurs sont considérés comme des milieux poreux orthotropes où la perte de pression est calculée en fonction de leurs propriétés inertielle et visqueuse; leur dissipation thermique est modélisée par la méthode Dual flow. Une première validation de l'aérodynamique est faite grâce à des essais en soufflerie. Ensuite, une deuxième validation de la thermique est faite grâce à des essais routiers. Un deuxième objectif de la thèse est consacré à la simulation numérique de l'aérodynamique en régime transitoire du véhicule. La simulation est faite à l'aide de l'approche Detached eddy simulation (DES). Une validation expérimentale est faite à partir d'étude en soufflerie grâce à des mesures locales de vitesse à l'aide de sondes cobra.

In this thesis study, Detached Eddy Simulation turbulence model is studied in two dimension mainly for flow over single element airfoils in high Reynolds numbers to gain experience with model before applying it to a three dimensional simulations. For this aim, Spalart-Allmaras and standard DES ,DES97, turbulence models are implemented to parallel, viscous, hybrid grid flow solver. The flow solver ,Set2d, is written in FORTRAN language. The Navier-Stokes equations are discretized by first order accurately cell centered finite volume method and solved explicitly by using Runge-Kutta dual time integration technique. Inviscid fluxes are computed using Roe flux difference splitting method. The numerical simulations are performed in parallel environment using domain decomposition and PVM library routines for inter-process communications. To take into account the effect of unsteadyness after the convergence is ensured by local time stepping technique for four order magnitude drop in density residual, global time stepping is applied for 20000 iterations. The solution algorithm is validated aganist the numerical and experimental studies for single element airfoils in subsonic and transonic flows. It is seen that Spalart-Allmaras and DES97 turbulence models give the same results in the non-seperated flows. Grey area is investigated by changing $C_{DES}$ coefficient. Modeled Stress Depletion which cause reduction of eddy viscosity is observed.

A cause de sa température élevée, le jet propulsif d'un avion de combat est une source de rayonnement infrarouge qui rend l'appareil très vulnérable. Ce rayonnement peut toutefois être réduit en accélérant le mélange du jet avec l'atmosphère. <br />Cette thèse est consacrée à la simulation numérique d'un jet propulsif réaliste contrôlé par des injections radiales et à l'analyse physique des mécanismes d'augmentation de son mélange. <br />Deux types de simulations, RANS et ZDES, ont été réalisés sur la base du modèle de Spalart-Allmaras. Dans le modèle ZDES, une nouvelle longueur caractéristique de maille est formulée et améliore sensiblement la prévision de la région initiale du jet. Globalement, les simulations ZDES restituent fidèlement le champ moyen du jet supersonique sans et avec contrôle, aussi bien les cellules de détente/compression que la diffusion turbulente. <br />L'analyse physique est dédiée à la compréhension d'une part des mécanismes compressibles concentrées au coeur du jet et d'autre part des mécanismes tourbillonnaires périphériques ainsi qu'à l'évaluation de leurs rôles respectifs dans l'augmentation du mélange. Il en ressort que l'augmentation du mélange est exclusivement due aux mécanismes tourbillonnaires. Une étude paramétrique fournit des indications pour concevoir un mélangeur efficace. L'analyse des tourbillons focalisée sur le régime lointain quasi-bidimensionnel souligne leur dynamique moyenne et fait apparaître l'action des fluctuations turbulentes sur leur taux de dégénérescence. Enfin, deux régimes de contrôle sont identifiés et associés aux pénétrations respectivement quasi-stationnaire et intermittente des jets secondaires.

The aerospace industry has been concerned with propeller noise levels for years. This interest is two-fold: government regulation and comfort in cabin. This report attempts to create a simulation mechanism needed to evaluate the far-field noise generation levels. However, in order to do that, the tandem cylinder case was evaluated first as a validation step before the SR-7A propeller case was performed. Both cases use STAR-CCM+, a commercial software, to perform the simulations.

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In a society where environmental noise is becoming a major health and economical concern, sound emissions are an increasingly critical design factor for vehicle manufacturers. With about a quarter of the European population living close to roads with heavy traffic, traffic noise in urban landscapes has to be addressed first. The current introduction of electric vehicles on the market and the need for sound systems to alert their presence is causing a shift in mentalities requiring engineering methods that will have to treat noise management problems from a broader perspective. That in which noise emissions need not only be considered as a by-product of the design but as an integrated part of it. Developing more sustainable ground transportation will require a better understanding of the sound field emitted in various realistic operating conditions, beyond the current requirements set by the standard pass-by test, which is performed in a free-field. A key aspect to improve this understanding is the development of efficient numerical tools to predict the generation and propagation of sound from moving vehicles. In the present thesis, a methodology is proposed aimed at evaluating the pass-by sound field generated by vehicle acoustic sources in a simplified urban environment, with a focus on flow sound sources. Although it can be argued that the aerodynamic noise is still a minor component of the total emitted noise in urban driving conditions, this share will certainly increase in the near future with the introduction of quiet electric engines and more noise-efficient tyres on the market. This work presents a complete modelling of the problem from sound generation to sound propagation and pass-by analysis in three steps. Firstly, computation of the flow around the geometry of interest; secondly, extraction of the sound sources generated by the flow, and thirdly, propagation of the sound generated by the moving sources to observers including reflections and scattering by nearby surfaces. In the first step, the flow is solved using compressible detached-eddy simulations. The identification of the sound sources in the second step is performed using direct numerical beamforming with linear programming deconvolution, with the phased array pressure data being extracted from the flow simulations. The outcome of this step is a set of uncorrelated monopole sources. Step three uses this set as input to a propagation method based on a point-to-point moving source Green's function and a modified Kirchhoff integral under the Kirchhoff approximation to compute reflections on built surfaces. The methodology is demonstrated on the example of the aeroacoustic noise generated by a NACA air inlet moving in a simplified urban setting. Using this methodology gives insights on the sound generating mechanisms, on the source characteristics and on the sound field generated by the sources when moving in a simplified urban environment. / I ett samhälle där buller håller på att bli ett stort hälsoproblem och en ekonomisk belastning, är ljudutsläpp en allt viktigare aspekt för fordonstillverkare. Då ungefär en fjärdedel av den europeiska befolkningen bor nära vägar med tung trafik, är åtgärder för minskat trafikbuller i stadsmiljö en hög prioritet. Introduktionen av elfordon på marknaden och behovet av ljudsystem för att varna omgivningen kräver också ett nytt synsätt och tekniska angreppssätt som behandlar bullerproblemen ur ett bredare perspektiv. Buller bör inte längre betraktas som en biprodukt av konstruktionen, utan som en integrerad del av den. Att utveckla mer hållbara marktransporter kommer att kräva en bättre förståelse av det utstrålade ljudfältet vid olika realistiska driftsförhållanden, utöver de nuvarande standardiserade kraven för förbifartstest som utförs i ett fritt fält. En viktig aspekt för att förbättra denna förståelse är utvecklingen av effektiva numeriska verktyg för att beräkna ljudalstring och ljudutbredning från fordon i rörelse. I denna avhandling föreslås en metodik som syftar till att utvärdera förbifartsljud som alstras av fordons akustiska källor i en förenklad stadsmiljö, här med fokus på strömningsgenererat ljud. Även om det aerodynamiska bullret är fortfarande en liten del av de totala bullret från vägfordon i urbana miljöer, kommer denna andel säkerligen att öka inom en snar framtid med införandet av tysta elektriska motorer och de bullerreducerande däck som introduceras på marknaden. I detta arbete presenteras en komplett modellering av problemet från ljudalstring till ljudutbredning och förbifartsanalys i tre steg. Utgångspunkten är beräkningar av strömningen kring geometrin av intresse; det andra steget är identifiering av ljudkällorna som genereras av strömningen, och det tredje steget rör ljudutbredning från rörliga källor till observatörer, inklusive effekten av reflektioner och spridning från närliggande ytor. I det första steget löses flödet genom detached-eddy simulation (DES) för kompressibel strömning. Identifiering av ljudkällor i det andra steget görs med direkt numerisk lobformning med avfaltning med hjälp av linjärprogrammering, där källdata extraheras från flödessimuleringarna. Resultatet av detta steg är en uppsättning av okorrelerade akustiska monopolkällor. Steg tre utnyttjar dessa källor som indata till en ljudutbredningsmodel baserad på beräkningar punkt-till-punkt med Greensfunktioner för rörliga källor, och med en modifierad Kirchhoff-integral under Kirchhoffapproximationen för att beräkna reflektioner mot byggda ytor. Metodiken demonstreras med exemplet med det aeroakustiska ljud som genereras av ett NACA-luftintag som rör sig i en förenklad urban miljö. Med hjälp av denna metod kan man få insikter om ljudalstringsmekanismer, om källegenskaper och om ljudfältet som genereras av källor när de rör sig i en förenklad stadsmiljö. / <p>QC 20170425</p>

Neste trabalho foi realizado um estudo utilizando os modelos de turbulência Simulação das Grandes Escalas, Large Eddy Simulation (LES), e Simulação dos Vórtices Desprendidos, Detached Eddy Simulation (DES), para simular o escoamento compressível interno em um duto contendo válvulas controladoras na saída dos gases de combustão de um reator de craqueamento catalítico fluido, com o objetivo de comparar o desempenho numérico e computacional de ambas as técnicas. Para isso foi utilizado um programa comercial de dinâmica dos fluidos computacional, Computational Fluid Dynamics (CFD), que possui em seu código os dois modelos de turbulência. / In the present work a study was conducted using Large Eddy Simulation (LES) and Detached Eddy Simulation (DES) turbulence models in order to simulate the internal compressible flow in a duct containing the flue gas discharge control valves of a fluid catalytic cracking reactor so as to compare the numerical and computational behavior of both techniques. A commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software, which includes these turbulence models in its code, was used.

Neste trabalho foi realizado um estudo utilizando os modelos de turbulência Simulação das Grandes Escalas, Large Eddy Simulation (LES), e Simulação dos Vórtices Desprendidos, Detached Eddy Simulation (DES), para simular o escoamento compressível interno em um duto contendo válvulas controladoras na saída dos gases de combustão de um reator de craqueamento catalítico fluido, com o objetivo de comparar o desempenho numérico e computacional de ambas as técnicas. Para isso foi utilizado um programa comercial de dinâmica dos fluidos computacional, Computational Fluid Dynamics (CFD), que possui em seu código os dois modelos de turbulência. / In the present work a study was conducted using Large Eddy Simulation (LES) and Detached Eddy Simulation (DES) turbulence models in order to simulate the internal compressible flow in a duct containing the flue gas discharge control valves of a fluid catalytic cracking reactor so as to compare the numerical and computational behavior of both techniques. A commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software, which includes these turbulence models in its code, was used.