Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

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7.4 Fehlerbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 838. Ergebnisse der <strong>Optimierung</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 848.1 Turbulenzgradmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 848.2 Profildruckverteilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 848.3 Ölanstrichbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 938.4 Totaldruckverluste in der Abströmebene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978.5 Umfangsgemittelter Abströmwinkel in Umfangsrichtung . . . . . . . . . . . 998.6 Umfangsgemittelte Totaldruckverlustbeiwerte in Umfangsrichtung . . 1008.7 Integrale Beurteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1019. Diskussion und Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10210. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10811. Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110Lebenslauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118II
Abkürzungen und Bezeichnungena) Bezeichnungen:A / D analog / digitalbump umfangsunsymmetrische SeitenwandkonfigurationCAD (computer added design) rechnergestützte KonstruktionCDA (controlled diffusion airfoils)CFD (computational fluid dynamics) numerische StrömungssimulationDESIGN Programm zur Profilgenerierung aus ParameternDNS (direct numerical simulation) direkte numerische SimulationDOE (design of experience) wissenschaftliche mehrdimensionale ParameterstudieEulerverfahren reibungsfreier numerischer StrömungslöserigesGraphikdatenformatLE(leading edge) VorderkanteLES (large eddie simulation)MaMach-ZahlMDO (multi disciplinary optimisation) multidisziplinäre <strong>Optimierung</strong>MTU Motoren- und TurbinenunionNASTRAN strukturmechanischer kommerzieller LöserNACA national advisory comittee for aeronauticsNGV (nozzle guide vane) Düsen- oder StatorgitterPS(pressure side) DruckseiteRANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes solver) Reynolds-gemittelter N-S LöserRBRandbedingungReReynolds-ZahlSKE (secondary kinetic energy) Energieanteil der SekundärströmungSMP (shared memory parallelisation) Parallelisierung mit gemeinsamen SpeicherSQP sequentielle quadratische ProgrammierungSS(suction side) SaugseiteTE(trailing edge) HinterkanteTuTurbulenzgradb) Größen:αβγcdδStrömungswinkel in Schaufelhöhenrichtung, geometrischer WinkelStrömungswinkel in Umfangsrichtung, geometrischer WinkelKeilwinkelAbsolutgeschwindigkeit, Beiwert, (chord) SehnenlängeDickeWinkelIII
Seite 1: Numerische Optimierung dreidimensio
Seite 4 und 5: Numerische Optimierung dreidimensio
Seite 8 und 9: εWinkel, DissipationFFunktion, Flu
Seite 10 und 11: AbbildungsverzeichnisAbb. 1.1: Seku
Seite 12 und 13: Abb. 8.9: Ölanstrichbilder T106Dop
Seite 14 und 15: [4]). Die Umweltaspekte gewinnen ne
Seite 16 und 17: lität und Beschleunigung der Konve
Seite 18 und 19: chung des optimierten Gitters könn
Seite 20 und 21: estimmt. Durch den geringeren Impul
Seite 22 und 23: Diese von der idealen Durchströmun
Seite 24 und 25: Mittelschnitt transportiert. In ein
Seite 26: Abb. 2.5:System der Ablöse- und Wi
Seite 29 und 30: gen laminaren Lauflänge und einer
Seite 31 und 32: lenzgrad von ca. 10 % durch. Durch
Seite 33 und 34: wurden jeweils einmal über die Vor
Seite 35 und 36: schen Druck in Umfangsrichtung am E
Seite 37 und 38: Mittelschnitts des Schaufelprofils.
Seite 39 und 40: neuen dreidimensionalen Schaufeln f
Seite 41 und 42: der Eintrittswinkel in Umfangsricht
Seite 43 und 44: mungskanals einer stömungsmechanis
Seite 45 und 46: eine Beschreibung auf NURB-Flächen
Seite 47 und 48: Abb. 3.5:Anwendungsgebiet des Strom
Seite 49 und 50: zw. Gehäusekontur und damit der ä
Seite 51 und 52: anwenderfreundlichen Koordinaten x
Seite 53 und 54: len Körper zusammenzusetzen. Um ei
Seite 55 und 56: Entlang der Profilsaug- und Profild
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Zur schnellen Erzeugung der Rechenn
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R x = R y = R z , , =000τ xx τ yx
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Turbomaschinen oft nicht ausreichen
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erforderliche Detektierung der rich
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dimensionalen Auslegung aber nur in
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Die Optimierung stellt mathematisch
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den mehrdimensionalen Variablenraum
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In der Praxis finden sich zahlreich
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festzustellen, welche Variablen bzw
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sung nicht exakt gewährleistet. In
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Das systematische Ablaufschema des
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Zu- und Abströmgrößen des ebenen
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Zur Gewährleistung einer symmetris
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Die Parametrisierung der Schaufelsc
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dingungen wurde die maximale Machza
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Abb. 6.5:Gefertigtes Windkanalgitte
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.Abb. 7.1:Hochgeschwindigkeits-Gitt
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Schaufeln entfernt sind. Im Rahmen
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p x - p k, = ------------------c px
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Die genaue Lage der Profildruckmeß
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Optimierung durchgeführt wurde. Al
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Der Mittelschnitt des Profils T106D
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lichkeiten durch die Freigabe von V
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In der Abb. 8.5 und Abb. 8.6 sind d
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Eine Saugspitze an der Vorderkante
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Abb. 8.10: Ölanstrichbild T106Dopt
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8.4 Totaldruckverluste in der Abstr
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Experimentell ist der s-förmige Ve
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Abb. 8.14: Umfangsgemittelter Total
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Zeitpunkt sicherlich noch aufwendig
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Basiskriterium für die Anwendung e
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Herausforderungen an eine gute Modu
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nach Kriterien abgeleitete umfangsg
Seite 123 und 124:
[12] Dennis, B. H.; Dulikravich, G.
Seite 125 und 126:
[34] Harvey, N. W.; Rose, M. G.; Ta
Seite 127 und 128:
[55] Pierret, S.: Designing Turboma
Seite 129 und 130:
[77] Wallis, A. M.; Denton, J. D.:
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