Finite-Volumen-Methoden für Aeroakustik-Simulationen

In der faszinierenden Welt der Aeroakustik spielen Finite-Volumen-Methoden eine entscheidende Rolle, um komplexe Strömungsgeräusche präzise vorherzusagen. Diese numerischen Verfahren ermöglichen es Ingenieuren und Wissenschaftlern, die Schallausbreitung in fluiden Medien effizient zu simulieren und so die Geräuschentwicklung von Fahrzeugen, Flugzeugen und Windkraftanlagen zu optimieren. Im gesamten Artikel wird erläutert, wie diese Methoden zur Verbesserung der aerodynamischen Leistung und zur Reduzierung der Lärmbelastung beitragen können. Lassen Sie uns die Details genauer betrachten.

Einführung

Grundlagen

Schalldruck

Definition

Der Schalldruck ist eine grundlegende Größe in der Akustik, die den Druckunterschied beschreibt, der durch Schallwellen in einem Medium erzeugt wird. Er wird in Pascal (Pa) gemessen und ist entscheidend für das Verständnis, wie Schallwellen sich durch die Luft oder andere Materialien ausbreiten. Der Schalldruck ist direkt proportional zur Intensität des Schalls, was bedeutet, dass ein höherer Schalldruck zu einem lauteren Geräusch führt. Diese Beziehung ist von zentraler Bedeutung für die akustische Analyse und Gestaltung von Räumen, da sie hilft, die akustische Umgebung zu optimieren.

Anwendungen

Die Anwendung des Wissens über Schalldruck ist weitreichend und reicht von der Architektur bis hin zur Audiotechnik. In der Architektur hilft das Verständnis des Schalldrucks bei der Gestaltung von Räumen, um optimale akustische Bedingungen zu schaffen, sei es in einem Konzertsaal oder in einem Bürogebäude. In der Audiotechnik ist der Schalldruck entscheidend für die Entwicklung von Lautsprechern und Mikrofonen, um eine möglichst originalgetreue Klangwiedergabe zu gewährleisten. Dieses Wissen wird auch in der Medizin genutzt, insbesondere in der Audiologie, um Hörgeräte zu optimieren und Hörverluste besser zu verstehen.

Schallwellen

Arten

Schallwellen lassen sich in verschiedene Arten unterteilen, je nachdem, wie sie sich ausbreiten. Die häufigsten sind Längswellen, bei denen die Teilchen des Mediums in der gleichen Richtung oszillieren wie die Ausbreitungsrichtung der Welle. Diese sind typisch für Schallwellen in der Luft. Darüber hinaus gibt es Transversalwellen, bei denen die Teilchen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung schwingen. Solche Wellen sind in Flüssigkeiten und Gasen selten, treten aber häufig in Feststoffen auf, beispielsweise bei Erdbebenwellen. Diese Differenzierung ist wichtig, um die Ausbreitung von Schall in verschiedenen Medien zu verstehen und zu modellieren.

Eigenschaften

Schallwellen haben verschiedene Eigenschaften, die ihr Verhalten und ihre Wahrnehmung beeinflussen. Zu den wichtigsten gehören Frequenz, Amplitude und Wellenlänge. Die Frequenz, gemessen in Hertz (Hz), bestimmt die Tonhöhe eines Geräusches. Eine höhere Frequenz wird als höherer Ton wahrgenommen. Die Amplitude bezieht sich auf die Höhe der Welle und ist mit der Lautstärke des Schalls verbunden. Eine größere Amplitude bedeutet einen lauteren Ton. Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten gleicher Phase, wie beispielsweise zwei aufeinanderfolgenden Gipfeln. Diese Eigenschaften beeinflussen, wie wir Schall wahrnehmen und wie er sich in verschiedenen Medien ausbreitet.

Geschichte

Entwicklung

Anfänge

Die Erforschung der Schallwellen begann bereits in der Antike, wobei Philosophen wie Pythagoras die Grundlagen der Harmonielehre entwickelten. Im Mittelalter wurde das Wissen durch die Arbeiten von Gelehrten wie Alhazen und Avicenna erweitert, die erste Theorien zur Schallausbreitung aufstellten. Diese frühen Arbeiten legten den Grundstein für die moderne Akustik, indem sie grundlegende Konzepte wie die Reflexion und Brechung von Schallwellen einführten.

Meilensteine

Im Laufe der Jahrhunderte gab es zahlreiche Meilensteine in der Akustik, die unser Verständnis von Schall revolutionierten. Im 17. Jahrhundert führte Galileo Galilei Experimente zur Schwingung von Saiten durch, die zur Entwicklung der ersten mathematischen Modelle des Schalls führten. Später, im 19. Jahrhundert, trug die Arbeit von Hermann von Helmholtz zur Entwicklung der psychoakustischen Theorien bei, die erklären, wie Schall vom menschlichen Gehör wahrgenommen wird. Die Fortschritte im 20. Jahrhundert, insbesondere durch die Entdeckung der Ultraschalltechnologie, eröffneten neue Anwendungen in der Medizin und Industrie.

Einfluss

Technologie

Die Akustik hat einen enormen Einfluss auf die technologische Entwicklung gehabt. Moderne Technologien wie Lautsprecher, Mikrofone und Kopfhörer basieren auf den Prinzipien der Schallphysik. Die Fortschritte in der digitalen Signalverarbeitung haben die Art und Weise revolutioniert, wie wir Schall aufnehmen, verarbeiten und wiedergeben, was zu einer verbesserten Klangqualität und neuen Möglichkeiten in der Musikproduktion geführt hat. Auch die Lärmminderungstechnologie hat sich weiterentwickelt, um Umgebungsgeräusche zu minimieren und die Lebensqualität zu verbessern.

Wissenschaft

In der Wissenschaft hat die Akustik zu einem besseren Verständnis der physikalischen Welt beigetragen. Sie spielt eine Schlüsselrolle in Bereichen wie der Meteorologie, wo Schallwellen zur Untersuchung der Atmosphäre verwendet werden, oder in der Ozeanographie, wo sie zur Kartierung des Meeresbodens eingesetzt werden. Die Akustik hat auch in der Biologie Anwendung gefunden, insbesondere in der Forschung zur Kommunikation von Tieren, und hat unser Verständnis der evolutionären Anpassungen im Tierreich erweitert. Diese interdisziplinären Anwendungen zeigen die Vielseitigkeit und Bedeutung der Akustik in der modernen Wissenschaft.

Methoden

Diskretisierung

In der Welt der numerischen Simulationen spielt die Diskretisierung eine entscheidende Rolle, insbesondere wenn es um die Finite-Volumen-Methode (FVM) in der Aeroakustik geht. Diese Techniken ermöglichen es, kontinuierliche physikalische Phänomene in eine endliche Anzahl von Volumenelementen zu unterteilen, um sie rechnerisch handhabbar zu machen. Dabei werden sowohl räumliche als auch zeitliche Aspekte berücksichtigt, um eine präzise und verlässliche Simulation zu gewährleisten.

Räumlich

Die räumliche Diskretisierung ist ein unverzichtbarer Schritt, um die kontinuierliche Domäne eines Problems in diskrete Teile zu zerlegen. Diese Methode erlaubt es, physikalische Größen wie Druck und Geschwindigkeit in jedem Volumenelement zu berechnen, was zur Genauigkeit der gesamten Simulation beiträgt.

Gitter

Die Gittererstellung ist ein fundamentaler Bestandteil der räumlichen Diskretisierung. Ein Gitter besteht aus einer Vielzahl von Zellen, die das zu simulierende Gebiet abdecken. Diese Zellen können in verschiedenen Formen vorliegen, von einfachen Würfeln bis hin zu komplexeren Polyedern. Die Wahl des Gitters beeinflusst direkt die Genauigkeit und Effizienz der Simulation. Ein feineres Gitter ermöglicht höhere Präzision, erfordert jedoch mehr Rechenleistung. In der Aeroakustik ist die Entscheidung über die Gitterstruktur besonders wichtig, da Schallwellen sehr empfindlich auf geometrische Details reagieren.

Auflösung

Die Auflösung des Gitters bestimmt die Detailgenauigkeit der Simulation. Eine höhere Auflösung bedeutet, dass kleinere physikalische Phänomene erfasst werden können, was zu einer genaueren Vorhersage der Schallausbreitung führt. Allerdings muss hier ein Kompromiss zwischen Rechenaufwand und Genauigkeit gefunden werden. In der Praxis wird oft eine adaptive Gitterverfeinerung eingesetzt, bei der das Gitter in Bereichen hoher Gradienten verfeinert wird, um die Rechenressourcen effizient zu nutzen.

Zeitlich

Die zeitliche Diskretisierung ist ebenso entscheidend wie die räumliche, da sie bestimmt, wie sich physikalische Größen über die Zeit entwickeln. Sie ermöglicht es, dynamische Prozesse wie die Ausbreitung von Schallwellen in einem Medium zu simulieren.

Schritte

Die zeitliche Diskretisierung erfolgt durch die Unterteilung der Simulationszeit in diskrete Zeitschritte. Jeder Schritt repräsentiert einen bestimmten Zeitraum, in dem die physikalischen Gleichungen gelöst werden. Die Wahl der Zeitschrittgröße ist entscheidend: Ein kleinerer Zeitschritt führt zu präziseren Ergebnissen, erhöht jedoch den Rechenaufwand erheblich. In der Aeroakustik ist es besonders wichtig, die richtige Balance zu finden, um die raschen Änderungen der Schallwellen genau erfassen zu können.

Stabilität

Die Stabilität der zeitlichen Diskretisierung ist ein kritischer Aspekt, da instabile Berechnungen zu unzuverlässigen Ergebnissen führen können. Stabilitätskriterien, wie das Courant-Friedrichs-Lewy (CFL)-Kriterium, helfen dabei, die maximale Zeitschrittgröße zu bestimmen, die für eine stabile Simulation erforderlich ist. Ein zu großer Zeitschritt kann zu numerischen Instabilitäten führen, die die Simulation unbrauchbar machen. Daher ist es essenziell, die Stabilitätsanforderungen bei der Wahl der Zeitschritte zu berücksichtigen.

Gleichungen

Die korrekte Formulierung und Lösung der zugrunde liegenden physikalischen Gleichungen ist der Schlüssel zur erfolgreichen Anwendung der Finite-Volumen-Methode in der Aeroakustik. Diese Gleichungen beschreiben die Bewegung und den Zustand von Fluiden und sind essenziell für die Vorhersage der Schallausbreitung.

Eulersche

Die eulerschen Gleichungen sind eine vereinfachte Form der Navier-Stokes-Gleichungen und beschreiben die Bewegung eines idealen Fluids ohne Berücksichtigung von Viskosität. Sie sind besonders nützlich in der Aeroakustik, um die Schallausbreitung in gasförmigen Medien zu modellieren.

Annahmen

Die Anwendung der eulerschen Gleichungen beruht auf bestimmten Annahmen, wie der Vernachlässigung von Viskosität und Wärmeleitung. Diese Vereinfachungen sind in vielen aeroakustischen Anwendungen gerechtfertigt, insbesondere dort, wo die Schallausbreitung im Vordergrund steht und die dissipativen Effekte des Mediums vernachlässigt werden können. Diese Annahmen ermöglichen eine effizientere Berechnung, da sie die Komplexität der Simulation reduzieren.

Lösungen

Analytische Lösungen

In bestimmten einfachen Fällen können die eulerschen Gleichungen analytisch gelöst werden. Diese Lösungen liefern wertvolle Einblicke in die grundlegenden Mechanismen der Schallausbreitung und dienen oft als Referenz für die Validierung numerischer Methoden.

Numerische Lösungen

In komplexeren Szenarien, die analytisch nicht lösbar sind, kommen numerische Verfahren zum Einsatz. Die Finite-Volumen-Methode ist hierbei besonders effektiv, da sie die Konservierung physikalischer Größen in jedem Volumenelement gewährleistet und somit präzise Ergebnisse liefert.

NavierStokes

Die Navier-Stokes-Gleichungen sind die umfassendsten und detailliertesten Gleichungen zur Beschreibung der Fluiddynamik. Sie berücksichtigen viskose Effekte und sind daher für eine Vielzahl von Anwendungen in der Aeroakustik unverzichtbar.

Komplexität

Die Komplexität der Navier-Stokes-Gleichungen liegt in ihrer nichtlinearen Natur und der Vielzahl an physikalischen Prozessen, die sie beschreiben. Diese Gleichungen sind in der Lage, die detaillierte Dynamik von Schallwellen in viskosen Medien zu erfassen, was sie für viele aeroakustische Anwendungen unerlässlich macht. Die Lösung dieser Gleichungen erfordert erhebliche Rechenressourcen und fortschrittliche numerische Techniken.

Approximation

Linearisierte Navier-Stokes-Gleichungen

Um die Berechnungen zu vereinfachen, können die Navier-Stokes-Gleichungen linearisiert werden. Diese Näherung ist oft ausreichend, um die wesentlichen Merkmale der Schallausbreitung zu erfassen, besonders in Fällen, wo die Amplituden der Wellen klein sind.

Turbulenzmodellierung

Ein weiterer Aspekt der Approximation ist die Modellierung von Turbulenzen, die in aeroakustischen Simulationen eine bedeutende Rolle spielen. Verschiedene Turbulenzmodelle, wie das k-ε-Modell oder Large-Eddy-Simulationen (LES), werden eingesetzt, um die komplexen Wechselwirkungen in turbulenten Strömungen zu beschreiben, die die Schallausbreitung beeinflussen.

Simulation

Modelle

Mathematisch

Die mathematische Modellierung ist das Herzstück jeder Aeroakustik-Simulation. Sie basiert auf den grundlegenden Strömungsgleichungen, die von den Navier-Stokes-Gleichungen abgeleitet sind. Diese Gleichungen beschreiben die Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen und sind entscheidend für die Vorhersage von Schallphänomenen in strömungsdynamischen Systemen. Die Herausforderung besteht darin, diese komplexen Gleichungen für spezifische Anwendungsfälle zu lösen und dabei sowohl Rechenstabilität als auch Genauigkeit zu gewährleisten. Die mathematische Modellierung erfordert eine genaue Definition der Randbedingungen, Materialeigenschaften und Anfangsbedingungen, um realistische Simulationen zu erzeugen.

Formeln

Die Formeln, die in der Aeroakustik verwendet werden, umfassen sowohl die Erhaltung der Masse, des Impulses als auch der Energie. Ein Beispiel ist die Kontinuitätsgleichung, die die Erhaltung der Masse in einem strömenden Medium beschreibt. Diese Formel ist ein integraler Bestandteil der Navier-Stokes-Gleichungen, die wiederum die Grundlage jeder strömungsmechanischen Simulation bilden. Weiterhin spielen die Euler-Gleichungen eine wichtige Rolle, insbesondere bei der Simulation von kompressiblen Strömungen, die in der Aeroakustik häufig auftreten. Die richtige Anwendung und Interpretation dieser Formeln sind entscheidend für die Genauigkeit der Simulationsergebnisse.

Variablen

In der mathematischen Modellierung von Aeroakustik spielen Variablen wie Dichte, Geschwindigkeit, Druck und Temperatur eine zentrale Rolle. Diese Variablen sind nicht nur Eingangsgrößen für die Simulationen, sondern auch Ergebnisgrößen, die analysiert werden, um das Schallfeld zu charakterisieren. Die Variablen müssen sorgfältig kalibriert und validiert werden, um sicherzustellen, dass die Simulationen den realen Bedingungen entsprechen. Eine fehlerhafte Definition oder Vernachlässigung dieser Variablen kann zu erheblichen Abweichungen zwischen simulierten und realen Phänomenen führen.

Physikalisch

Physikalische Modelle in der Aeroakustik sind darauf ausgerichtet, die Wechselwirkung zwischen Strömung und Schall präzise zu beschreiben. Diese Modelle berücksichtigen die Eigenschaften der Materialien und die spezifischen Bedingungen, unter denen der Schall entsteht und sich ausbreitet. Ein typisches Beispiel ist die Berücksichtigung von Turbulenzen, die maßgeblich zur Schallentstehung beitragen. Physikalische Modelle helfen dabei, die komplexen Prozesse zu verstehen, die zur Erzeugung und Ausbreitung von Schallwellen führen.

Wirkungen

Die Wirkungen, die in physikalischen Modellen untersucht werden, umfassen die Schallausbreitung, -absorption und -reflexion. Diese Prozesse sind entscheidend für die Bestimmung der Schallintensität und -verteilung in einem gegebenen Umfeld. Die genaue Modellierung dieser Wirkungen ermöglicht es, Vorhersagen über Lärmbelastungen und deren Auswirkungen auf die Umwelt zu treffen. Diese Erkenntnisse sind besonders wichtig, um Maßnahmen zur Lärmminderung zu entwickeln und zu evaluieren.

Szenarien

In der Aeroakustik werden verschiedene Szenarien simuliert, um die Auswirkungen unterschiedlicher Strömungsbedingungen auf die Schallerzeugung und -ausbreitung zu analysieren. Dazu gehören etwa die Simulationen von Flugzeugtriebwerken bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Höhen oder die Untersuchung von Windkraftanlagen in unterschiedlichen Windverhältnissen. Diese Szenarien helfen, ein tiefes Verständnis der aeroakustischen Phänomene zu entwickeln und die Auswirkungen von Designänderungen oder Betriebsbedingungen zu bewerten.

Software

Programme

Die Wahl der richtigen Software ist entscheidend für den Erfolg einer Aeroakustik-Simulation. Es gibt eine Vielzahl von Programmen, die speziell für diese Art von Simulationen entwickelt wurden. Einige der bekanntesten Programme sind ANSYS Fluent, OpenFOAM und COMSOL Multiphysics. Diese Softwarelösungen bieten spezialisierte Module für die Aeroakustik, die auf die Lösung komplexer strömungsmechanischer und akustischer Probleme ausgelegt sind.

Funktionen

Moderne Simulationssoftware bietet eine Vielzahl von Funktionen, die speziell für die Anforderungen der Aeroakustik entwickelt wurden. Dazu gehören fortschrittliche Algorithmen zur Modellierung von Turbulenzen, die Fähigkeit zur Kopplung von Strömungs- und Akustikmodellen sowie die Möglichkeit, umfangreiche Datensätze effizient zu verarbeiten. Diese Funktionen ermöglichen es den Anwendern, detaillierte Analysen der Schallphänomene durchzuführen und fundierte Entscheidungen zu treffen.

Benutzeroberfläche

Die Benutzeroberfläche einer Simulationssoftware spielt eine wesentliche Rolle für die Benutzerfreundlichkeit und Effizienz. Eine intuitive und gut gestaltete Oberfläche erleichtert den Einstieg und ermöglicht es Anwendern, schnell und effektiv Simulationen durchzuführen. Die besten Programme bieten anpassbare Arbeitsbereiche, umfangreiche Visualisierungswerkzeuge und einfache Möglichkeiten zur Integration von Daten und Ergebnissen. Eine gut durchdachte Benutzeroberfläche kann den Unterschied zwischen einer erfolgreichen Simulation und einer frustrierenden Erfahrung ausmachen.

Algorithmen

Algorithmen sind das Rückgrat jeder Simulationssoftware und bestimmen maßgeblich deren Leistungsfähigkeit und Genauigkeit. In der Aeroakustik sind Algorithmen erforderlich, die sowohl die komplexen physikalischen Phänomene als auch die numerischen Herausforderungen der Simulation bewältigen können. Diese Algorithmen sind darauf ausgelegt, die Rechenzeit zu minimieren und gleichzeitig die Genauigkeit der Ergebnisse zu maximieren.

Optimierung

Die Optimierung von Algorithmen ist ein kontinuierlicher Prozess, der darauf abzielt, die Effizienz und Genauigkeit von Simulationen zu verbessern. Durch den Einsatz fortschrittlicher Techniken wie adaptiver Netzverfeinerung oder Multiskalenmethoden können Algorithmen optimiert werden, um die Rechenressourcen besser zu nutzen. Diese Optimierungen sind entscheidend, um Simulationen in einem vertretbaren Zeitrahmen durchführen zu können, ohne dabei an Präzision einzubüßen.

Effizienz

Die Effizienz von Algorithmen ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg von Aeroakustik-Simulationen. Effiziente Algorithmen ermöglichen es, komplexe Modelle in kürzester Zeit zu berechnen, was besonders wichtig ist, wenn mehrere Szenarien oder Designvarianten analysiert werden müssen. Durch die kontinuierliche Verbesserung der Effizienz können auch größere und komplexere Probleme gelöst werden, was letztlich zu einer besseren Vorhersagegenauigkeit und einer breiteren Anwendbarkeit der Simulationen führt.

FAQ

Warum sind Finite-Volumen-Methoden (FVM) in der Aeroakustik-Simulation so wichtig?

Finite-Volumen-Methoden (FVM) sind essenziell in der Aeroakustik-Simulation, da sie eine präzise Berechnung von Schallfeldern in und um Objekte ermöglichen. Diese Methoden zeichnen sich dadurch aus, dass sie die physikalischen Erhaltungsgesetze direkt auf diskrete Volumina anwenden. Durch diese Herangehensweise wird sichergestellt, dass die Erhaltung von Masse, Impuls und Energie in jedem Rechenschritt gewahrt bleibt. Diese Genauigkeit ist besonders wichtig in der Aeroakustik, wo kleine Veränderungen in der Strömungsdynamik große Auswirkungen auf die Schallausbreitung haben können. Eine Studie der Universität von Cambridge hebt hervor, dass FVM besonders effektiv bei der Behandlung komplexer Geometrien ist, was sie zur bevorzugten Methode für die Simulation von Flugzeuggeräuschen macht.

Wie funktionieren FVM im Vergleich zu anderen numerischen Methoden wie der Finite-Elemente-Methode (FEM)?

Der Hauptunterschied zwischen FVM und der Finite-Elemente-Methode (FEM) liegt in der Art und Weise, wie sie physikalische Gesetze anwenden. Während FEM auf einer schwachen Formulierung basiert, die Variationsmethoden nutzt, wendet FVM die Erhaltungsgesetze direkt auf diskrete Kontrollvolumina an. Dies bedeutet, dass FVM besonders gut darin ist, Probleme zu lösen, bei denen Flussgrößen eine wichtige Rolle spielen, wie es bei der Aeroakustik der Fall ist. Ein weiterer Vorteil der FVM ist ihre Fähigkeit, Schockwellen und Diskontinuitäten in Strömungen genauer zu behandeln. Laut einer Veröffentlichung im Journal of Computational Physics ist FVM auch oft robuster und besser geeignet für hochgradig nichtlineare Probleme, die in der Aeroakustik häufig auftreten.

Welche Herausforderungen gibt es bei der Anwendung von FVM in Aeroakustik-Simulationen?

Eine der größten Herausforderungen bei der Anwendung von FVM in der Aeroakustik ist die Notwendigkeit, extrem feine Gitter zu verwenden, um die hohen Frequenzen und kleinen Wellenlängen von Schallwellen korrekt abzubilden. Diese Anforderung führt zu hohen Rechenkosten und langen Simulationszeiten. Ein weiteres Problem ist die Modellierung der Interaktion zwischen Turbulenzen und Schall, die komplexe physikalische Prozesse umfasst und eine präzise Modellierung erfordert. Forschungsergebnisse von der Technischen Universität München zeigen, dass Fortschritte in der adaptiven Gitterverfeinerung und in der parallelen Verarbeitung diese Herausforderungen teilweise mindern können.

Welche Softwaretools werden häufig für FVM-basierte Aeroakustik-Simulationen verwendet?

Es gibt mehrere spezialisierte Softwaretools, die für FVM-basierte Aeroakustik-Simulationen verwendet werden. Eines der bekanntesten ist OpenFOAM, eine Open-Source-Software, die eine umfassende Bibliothek für die numerische Lösung von Problemen der Strömungsmechanik und Aeroakustik bietet. OpenFOAM ist besonders beliebt, weil es anpassbar ist und eine große Community zur Unterstützung bietet. ANSYS Fluent ist ein weiteres weit verbreitetes Tool, das über fortschrittliche FVM-Funktionalitäten verfügt und für seine Benutzerfreundlichkeit bekannt ist. Beide Softwarepakete bieten fortschrittliche Möglichkeiten zur Simulation und Analyse von Schallfeldern und Strömungsinteraktionen.

Welche zukünftigen Entwicklungen sind in der FVM für Aeroakustik-Simulationen zu erwarten?

Die Zukunft der FVM in der Aeroakustik-Simulation sieht vielversprechend aus, da kontinuierliche Fortschritte in den Bereichen Rechenleistung und Algorithmenentwicklung zu erwarten sind. Eine der spannendsten Entwicklungen ist die Integration von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz, um Simulationsparameter besser zu optimieren und die Genauigkeit der Vorhersagen zu erhöhen. Laut einer Studie der Stanford University könnten auch Quantencomputing-Technologien die Rechenzeiten drastisch verkürzen und die Komplexität der simulierten Modelle erhöhen. Diese Fortschritte könnten es ermöglichen, noch kompliziertere Szenarien in der Aeroakustik zu simulieren, wie zum Beispiel die Geräuschentwicklung in urbanen Luftmobilitätssystemen oder die Optimierung von Flugzeugflügel-Designs zur Geräuschminderung.

Experimentelle Bestimmung akustischer Materialparameter