An efficient noise prediction implementation towards propeller design with SU2

Aircraft noise is a major problem in aerospace research, in particular, propeller noise is a concern for several commercial applications. In this work, an efficient framework within SU2 based on the Kirchhoff Ffowcs Williams Hawkings method is investigated. At first a verification suite is implemented to check code accuracy and performance. In this regard, the most basic sound generation mechanisms, monopole and dipole sources, are considered. Next, the computational results are validated with experimental data from various sources to assess the accuracy with respect to real world cases. In addition, a Rotating Reference Frame approach is implemented to the acoustic computation, in order to improve the computational efficiency of the code and to allow larger and faster simulations towards propeller design and optimization.

La previsione del rumore è uno dei maggiori problemi nella ricerca aeronautica, in particolare, il rumore provocato dalle eliche risulta problematico con il crescente utilizzo in applicazioni commerciali di svariati tipi. In questo lavoro, viene esaminato e arricchito un modello computazionale efficiente all'interno di SU2 basato sulle equazioni di Kirchhoff e Ffowcs Williams Hawkings. Per prima cosa, un processo di verifica dell'accuratezza dei risultati viene sviluppato, in quest'ottica, vengono utilizzate sorgenti monopolo e dipolo, che rappresentano i meccanismi base di generazione del rumore. Successivamente, i risultati sono validati con dati sperimentali da diverse fonti per determinare l'accuratezza e la robustezza del codice rispetto a casi più aderenti alla realtà. In aggiunta, un approccio basato su un sistema di riferimento rotante viene implementato per migliorare l'efficienza computazionale del modello acustico e per rendere possibili simulazioni più grandi e veloci nell'ottica dell'ottimizzazione di forma.