Mit zunehmendem Einsatz von Elektromotoren im Automobilbau sowie durch Maßnahmen zur
Geräuschreduktion im herkömmlichen Antriebsstrang hat das Interesse am Klangdesign von PKW
Klimatisierungsgeräten zugenommen. Dieser Aspekt wird bisher jedoch nicht im computergestützten
Entwicklungsprozess berücksichtigt. Hierzu sind verlässliche Methoden zur Schallvorhersage von
Klimatisierungsgeräten und deren Komponenten notwendig. Zu diesem Zweck wurde in dieser Arbeit
ein hybrider Simulationsansatz vorgeschlagen und getestet: Im ersten Schritt wurde das
instationäre Strömungsfeld berechnet. In einem Zwischenschritt wurden die strömungsinduzierten
Schallquellen bestimmt und zum Schluss die akustische Schallausbreitung simuliert. Die
Kopplungsstrategie bzw. Quelltermberechnung zwischen beiden Simulationsschritten ist
entscheidend um exzellente Ergebnisse zu erhalten. Dazu wurden zwei aeroakustische Ansätze
verfolgt. Der erste Ansatz war die Analogie von Lighthill die zu Schallspektren in guter
Übereinstimmung mit den Experimenten führte. Dabei haben sich die komplexe Implementierung der
korrekten Randbedingungen und die fehlende Trennung von Strömung und Akustik als nachteilig
erwiesen. Dieses Verhalten konnte bei Anwendung von akustischen Störungsgleichungen (APE) nicht
festgestellt werden was am Beispiel der gestörten konvektiven Wellengleichung (PCWE) gezeigt
wurde. Diese Vorgehensweise ermöglicht einen Einblick in das reine akustische Quell- und
Ausbreitungsfeld. Nachteilig erwies sich hier jedoch das ausgeprägtere numerische Rauschen
sowie die Sensitivität bzgl. abgeschnittenen Quellregionen. Auf Basis dieser Erkenntnisse
konnte gezeigt werden wie die Schallspektren im Fernfeld eines vereinfachten Ausströmers
eines realen PKW-Ausströmers einer Klimageräteeinheit eines Radialgebläses und schließlich
einer Gesamtklimaanlage erfolgreich vorhergesagt werden können. Die Ergebnisse dieser Arbeit
demonstrieren die Anwendbarkeit hybrider Ansätze für die Vorhersage von Strömungsschall in
PKW-Klimaanlagen. Darüber hinaus werden Details bezüglich ihres korrekten Einsatzes erläutert
wodurch die Fehlerdiagnose von aeroakustischen Simulationen auch in anderen Anwendungsfeldern
vereinfacht wird. Die Erkenntnisse dieser Arbeit bieten die Entwicklungsgrundlage für das
computergestützte Klangdesign von Klimaanlagen und ebnen den Weg für ihre praktische Anwendung.
