Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

Die Parametrisierung der Schaufelschnittparameter in radialer Richtung durch Polynome 5.Grades erzeugt jeweils sechs Variablen für eine ganze Schaufelhöhe. Durch das symmetrischeProblem sind nur die Werte im Mittelschnitt und am Gehäuse und die Steigung am Gehäusejeweils als unabhängige Variablen notwendig.Das Schaufelblatt wurde über die Hinterkante gefädelt. Der radiale Verlauf der Staffelungswertein Umfangs- und Axialrichtung wurde nicht als Optimierungsparameter freigegeben.Diese Optimierung zeigt daher die Möglichkeiten einer Schaufelblattmodifikation, ohne dieVerwendung von Effekten wie lean oder bow.Durch den Strömungskanal wurde ein Rechennetz in OH-Topologie (siehe Abb. 6.2 undAbb. 6.3) mit 160000 Knoten für die halbe Schaufelhöhe generiert. Die letzte Netzebene liegtbei x / l ax = 1.5 und stellt gleichzeitig die Bewertungsebene für die Optimierung dar. DieseEbene dient bei der anschließenden experimentellen Untersuchung auch als Meßebene.Abb. 6.3:Rechennetz der Optimierung - MeridionalansichtAuf der Gehäuseseitenwand wurde außerdem ein bump für eine umfangsunsymmetrische Seitenwandkonturierungparametrisiert. Als Parameter zur Beeinflussung des bumps wurden dieaxialen Positionen der Start- und Endpunkte auf Druck- und Saugseite, die flatness an denmittleren (Interface) Punkten und deren Amplituden in radialer Richtung freigegeben.In empirischen Vorversuchen wurde der notwendige Stellbereich der Variablen ermittelt. Aufgrunddes Einsatzes des Gitters im Windkanal und nicht in einer realen Maschine wurde einesehr große geometrische Modifikationsmöglichkeit angestrebt. Bei der Freigabe der Stellbereichemuß allerdings ausgeschlossen werden, daß es zu Überschwingungen der die Schaufel-71