Anwendung des Lattice-Boltzmann-Verfahrens zur Berechnung strömungsakustischer Probleme

In dieser Arbeit wird das Lattice-Boltzmann-Verfahren hinsichtlich seiner Eignung für die numerische Lösung strömungsakustischer probleme untersucht. Im ersten Teil der Arbeit wird die Beschreibung der Ausbreitung von Schallwellen durch die gängigsten Varianten des Lattice-Boltzmann-Verfahrens analysiert. Zu diesem Zweck werden die Phasengeschwindigkeit und die effektive Viskosität für Schallwellen in Lattice-Boltzmann-Modellen bestimmt. Im zweiten Teil der Arbeit werden numerische Experimente beschrieben, die die Kopplung zwischen Schall- und Strömungsfeld zeigen. Die drei untersuchten Testfälle sind: Schallerzeugung durch den Übertritt eines einzelnen Wirbels über die Vorderkante einer halbunendlichen Platte, Schallerzeugung bei der Überströmung eines teilweise abgedeckten Hohlraumes und die instationäre Umströmung eines Halbzylinders mit angesetztem Heckdreikant.