Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

Basiskriterium für die Anwendung eines solchen Auslegungsverfahrens stellt dabei seinenumerische Stabilität dar. Dieses und die obengenannten Voraussetzungen setzen eine durchauszeitaufwendige Entwicklungsarbeit voraus, die geleistet werden muß, bevor das Verfahrenals Standard-Auslegungswerkzeug genutzt werden kann. So muß genannt werden, daß keinesder vorhandenen Teilwerkzeuge den Ansprüchen an den Einsatz im Rahmen einer dreidimensionalenOptimierung genügt hat. Entweder die Verfahren wiesen funktionale Mängel auf undmußten um die entsprechenden Funktionalitäten ergänzt werden, oder sie hatten Fehler.Unstimmigkeiten in der Auslegungskette werden durch den Einsatz eines Optimierungsalgorithmusbei den verschiedenen Optimierungsproblemen zu Tage gefördert. Der Aufbau einersolchen Optimierung führt so nach und nach zu einer Verbesserung der im Einsatz befindlichenVerfahren. Die Kette ist bis dahin nur so verlässlich wie ihr schwächstes Glied. Dieses nacheinandergeschaltete Auftreten teilweise erheblicher Mängel ist leider zeitlich kaum planbar.Ziel muß es sein, die Möglichkeiten des vorliegenden Verfahrens als Standardauslegungswerkzeugzu nutzen. Der dabei notwendige rechnerische und zeitliche Aufwand ist mittlerweileangesichts der zur Verfügung stehenden Rechenleistung durchaus überschaubar. Dabei muß eswährend der Anwendung zu einer kontinuierlichen Weiterentwicklung des Auslegungsprozesseskommen. Bei ausreichender geometrischer Parametrisierung und Vertrauen in die eingesetztenSimulationsverfahren kann mittels dieses, sich sicherlich am oberen Ende einesAuslegungsvorgangs befindenden Verfahrens noch viel physikalisches Verständnis gewonnenwerden. Im vorliegenden Fall handelt es sich um die aerodynamische Auslegung eines Einzelgitters.Zukünftig muß dabei selbstverständlich auch an den Einsatz bei Stufenberechnungen(bereits erprobt) und Mehrgitterauslegungen gedacht werden. Bei realen Turbinenleiträdernmit Wirkungsgraden von bis zu 98 % ist es nur noch schwer möglich, die geringen Verlusteweiter abzubauen. Um eine Optimierung der Gesamtstufe zu erreichen gilt es, die Leitradabströmungdahingehend auszulegen, daß ein verbesserter Rotorwirkungsgrad erreicht wird,wegen seines wesentlich höher liegenden Verlustniveaus. Hier liegt das Potential, den Gesamtturbinenwirkungsgradzu erhöhen.Die hier dargestellten Ergebnisse stellen eine Optimierung für einen Betriebspunkt dar.Zukünftig erstrebenswert muß die Berücksichtigung verschiedener Punkte der Flugenvelope,bzw. eines Betriebsbereichs und verschiedener Reaktionsgrade 59 sein. Die Berechnung mehrererzueinander gewichteter Betriebspunkte, d. h. aerodynamische Randbedingungen für jedevorgeschlagene Geometrie, ist dreidimensional noch sehr aufwendig. Hierbei besteht Potential58. Ein Verfahren zur Einfärbung und dreidimensionalen Darstellung von Strömungsvorgängen wurde z. B. vomvirtual reality competence center des Daimler-Chrysler Forschungszentrums in Ulm entwickelt. Mittels doppelterBildfrequenz und Shutter-Brille entsteht dabei ein räumlicher Bildeindruck.59. M.E. Dejc und B.M. Trojanovskij 1973 haben die Reaktionsunterschiede an der Nabe und am Gehäuse untersucht.Ein Reaktionsunterschied zwischen Nabe und Außendurchmesser in linearen Kaskaden wurde mit 1 %Reaktionsunterschied pro 4° lean angle Winkel angegeben.105