Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

In Abb. 8.13 ist der massenstrom-umfangsgemittelte Abströmwinkel β 2m im Auslegungspunktüber der halben Schaufelhöhe aufgetragen. Im Vergleich ist die große Über- und Unterumlenkungdes Gitters T106D gut zu erkennen. Durch die Optimierung des Gitters wurde die Überumlenkungdes Gitters nahezu eliminiert. Der Punkt der maximalen Überumlenkung ist zurSeitenwand hin verschoben. Die Unterumlenkung wurde deutlich reduziert. Oberhalb von 20%halber Schaufelhöhe ergeben sich keine Bereiche stark gestörter Abströmung. Die Sekundäreffektewurden im Rahmen der Optimierung außerdem auf einen schmalen Bereich an der Seitenwandreduziert.Experimentell ist im Mittelschnittbereich, wie schon bei den Totaldruckverlusten, der s-förmigeVerlauf der Abströmung in der Ebene x / l ax = 1.5 ersichtlich. Der S-Schlag wird, wieschon aus dem Konturplot der Abströmebene ersichtlich, numerisch geringer wiedergegeben.Die Verläufe des gemittelten Radialwinkels lassen sich in den Konturplots nachvollziehen.Trotz der Differenzen in den umfangsgemittelten Werten des Abströmwinkels zwischen Rechnungund Experiment ist der integrale Abströmwinkel in Umfangsrichtung nahezu identisch.Eine mögliche Erklärung für einen Teil der Differenzen zwischen Messung und Rechnungliegt vermutlich in der teilweise verzerrten Diskretisierung des Nachlaufbereichs durch denOH-Netzgenerator.8.6 Umfangsgemittelte Totaldruckverlustbeiwerte in UmfangsrichtungIn Abb. 8.14 ist der massenstrom-umfangsgemittelte bezogene Totaldruckverlust ∆p t /q 2th imAuslegungspunkt über der halben Schaufelhöhe aufgetragen.Das Profil T106D zeigt den typischen von der Seitenwand abgelösten Verlustverlauf eineshochbelasteten Turbinengitters, verstärkt durch die divergenten Seitenwände. Es ist deutlichdie durch die Optimierung erreichte Senkung des Verlustniveaus erkennbar. Die Verlustzentrenfinden sich bei dem optimierten Gitter trotz der stark divergenten Seitenwände in Seitenwandnähe.Unerwartet ist jedoch die nur sehr geringe Zunahme des Profilverlustes im Mittelschnittbereich.Die sehr hohe Belastung des Gitters hätte sichtlich höhere Verluste erwarten lassen.Der numerische Verlauf im Auslegungspunkt zeigt nahe des Mittelschnitts einen Sprung, derexperimentell so nicht nachvollzogen werden kann. Eine mögliche Ursache für den Sprungkann die Implementierung der Symmetrierandbedingung des Strömungslösers darstellen, diehier aufgrund des symmetrischen Problems im Mittelschnitt verwendet wurde.100