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Auslegung der Meridianströmung mit Optimierungsstrategien


Project Details
Project duration: 07/199603/2000


Abstract
In der aerodynamischen Auslegung der Meridianströmung vielstufiger Turbomaschinen steht eine große Zahl von Freiheitsgraden zur Verfügung. Die Suche nach einem Optimum kann aus diesem Grund nur erfolgreich mit mathematischen Strategien durchgeführt werden. Die bisherigen Arbeiten basieren auf einer sehr detaillierten Vorgabe der Geometrie und der aerodynamischen Umlenkung. Dies hat teilweise zu Lösungen geführt, die vom globalen Optimum bzw. bekannten guten Lösungen noch weit entfernt sind. Durch eine gestaffelte Optimierung soll untersucht werden, inwieweit das Verfahren sicherer und schneller werden kann. Weitere Arbeiten beschäftigen sich mit der Robustheit des aerodynamischen Modells. Insbesondere werden Algorithmen erarbeitet, um Abbrüche aufgrund von Rückströmungen oder gesperrten Gittern zu vermeiden. In der Praxis gewinnt die Berücksichtigung weiterer Betriebspunkte neben dem Auslegungspunkt an Bedeutung. Um derartige "off-design"-Punkte im Entwurf zu erfassen, wird das Gesamtverfahren entsprechend erweitert.

Hierzu sind zunächst verschiedene deterministische und stochastische Verfahren implementiert worden und auf ihre Funktionsfähigkeit verifiziert worden. Zunächst werden nur die Hauptabmessungen des Verdichters optimiert. Die restlichen Größen werden sukzessive hinzugenommen. Hierzu ist es notwendig eine neue Geometriebeschreibung einzuführen. In weiteren Untersuchungen ist die Optimierung auf zusätzliche Parameter wie Reaktionsgrad, Stufenarbeit usw. ausgeweitet worden. Zusätzlich bleibt der Optimierungsprozess nicht auf den Auslegungspunkt beschränkt, sondern er ist auf weitere Betriebspunkte ausgedehnt.


Co-Investigators

Last updated on 2017-11-07 at 13:59