Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

len Körper zusammenzusetzen. Um ein Straken der einzelnen die Schaufeloberfläche definierendenSchaufelschnitte in radialer Richtung zu gewährleisten, wurde im Rahmen der Arbeiteine Methode der radialen Parametrisierung entwickelt. Die Definition der Schaufelschnittewird dafür in Schaufelhöhenrichtung parametrisiert.DESIGN-ParameterwertNabe Mitte GehäuseSteigungy GehäuseWerty‘ Gehäusey Nabe y‘ Nabey Mitte y‘ MitteRAbb. 3.10: Steuerung des Polynoms zur radialen Parametrisierung der DESIGN-ParameterwerteDazu werden alle benötigten Schaufelschnittparameter radial an Polynome 5. Grades (sechsKoeffizienten / Freiheitsgrade) gebunden. Als Referenzpunkt eines Schaufelschnittes wirdnormalerweise der Schaufelschwerpunkt als Polynomabszisse verwendet. Als Kontrollgrößender Polynome werden jeweils der Wert und die Steigung an der Nabe einem einstellbaren mittlerenRadius und dem Gehäuse bereitgestellt, siehe Abb. 3.10. Die Steuerung der Schaufelschnitteund damit die Form des Schaufelblatts erfolgt ausschließlich über diePolynomparameter der Schaufelschnittparameter. Durch diese Zwangsbedingung aller Schaufelschnittparameterergibt sich, daß alle Schaufelschnitte sich nur in den durch die radialenPolynome vorgegebenen Freiheitsgrade in radialer Folge voneinander unterscheiden. Dadurchweist das Schaufelblatt als Umhüllende aller Schaufelschnitte automatisch eine glatte und strakendeKontur auf. Um die radialen Polynomverläufe möglichst exakt auf die Schaufel abbildenzu können, sind viele Stützpunkte, in Form von Schaufelschnitten, notwendig. AlsStandardprozedur wird das Schaufelblatt deshalb aus 21 Schaufelschnitten inklusive derNaben- und Gehäusekontur aufgebaut. Zusätzlich wird das Schaufelprofil auf zwei weiterenStromlinien außerhalb des Strömungsraumes weitergeführt, um ein Verschneiden des Schaufelprofilsim Falle einer Schaufelverlängerung durch eine negative axiale Seitenwandkonturierungzu ermöglichen. Als Extrapolationsmaß wird normalerweise 10 % Schaufelhöhe nabenundgehäuseseitig verwendet. Die Schaufelschnitte werden zur Seitenwand hin, je nach Fokusder Untersuchung, dichter angeordnet, um den geometrischen starken Gradienten in diesem41