Numerical simulation of multistage turbine sound generation and propagation

A numerical method has been developed to calculate the noise within a turbine or a compressor by means of CFD (Time Linearized Euler Code). The noise generation, caused by the interaction of neighbouring cascades, can be calculated as well as the noise propagation within the turbomachine. Numerical results obtained by this method are compared to measurements. The CFD results are qualitatively in good agreement with the measurements. For low azimuthal mode orders at BPF 1, the computed modal sound power levels at the turbine exit are about 5 to 10 dB too high compared with measurements further downstream in the exhaust duct. Especially the cut-on, cut-off behaviour of the modes in the duct is simulated successfully. Eine numerische Methode zur Berechnung des Lärms einer Turbine / eines Verdichters mittels CFD (Zeitlinearisiertes Euler Verfahren) wurde entwickelt. Sowohl die Lärmentstehung, verursacht durch die Interaktion benachbarter Schaufelgitter, als auch die Lärmausbreitung innerhalb der Turbomaschine kann berechnet werden. Numerische Ergebnisse, die durch diese Methode ermittelt wurden, wurden mit Messungen verglichen. Die CFD Ergebnisse sind qualitativ in guter Übereinstimmung mit den Messungen. Für niedrige Umfangsmodenordnungen bei BPF 1, sind die berechneten modalen Schallleistungspegel am Turbinenaustritt etwa 5 bis 10 dB zu hoch, verglichen mit Messungen an einer Stelle weiter stromab im Strömungskanal. Speziell das cut-on / cut-off Verhalten der Moden im Kanal wurde erfolgreich simuliert.