Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

Impuls aus der Seitenwandsenke füllt die Ablöseblase auf dem Profil und wird ohne Rotation
aufzubauen re-energetisiert.
Durch die dreidimensionale Gestaltung von Profil und Seitenwand konnten die ursächlichen
anfachenden Mechanismen der Sekundärströmungen wirkungsvoll reduziert werden. Des weiteren
wird ein Aufrollen der Grenzschichten zu den bekannten Wirbelphänomenen vermieden.
Die Sekundärströmungsphänomene bilden sich erst weit hinten aus. Es zeigt sich nicht das
übliche Verlustbild in der Profilabströmung. Die Sekundärphänomene bleiben trotz der divergenten
Seitenwände in Seitenwandnähe.
Die Güte der Optimierung läßt sich anhand der integralen Beurteilungsparameter überprüfen.
Die wichtigsten integralen Größen sind in der folgenden Übersicht gegenübergestellt:
Die integralen flußgemittelten Verluste konnten durch die Optimierung um 22 % relativ zur
Startgeometrie reduziert werden. Das Auslegungsziel einer Reduzierung der Sekundärströmungen,
bei gleichzeitiger integraler Verlustminimierung, konnte erreicht werden.
9. Diskussion und Ausblick
Durch die Automatisierung der Auslegungskette wird die aerodynamische Berechnung mit der
konstruktiven Entwurfsebene von Profilen gekoppelt. Die Anwendung einer solchen Auslegungsmethodik
auf eine vollständig parametrisierte Beschaufelungsgeometrie ist zum heutigen
102
T106D T106Dopt T106Dopt
numerisch numerisch experimentell
Zuströmwinkel 127.7° 127.7° 127.7°
Bezugs-Mach-Zahl 0.59 0.59 0.59
Bezugs-Reynolds-Zahl 500000 500000 498735
Abströmwinkel β2 grobes Netz
Optimierung flußgemittelt als
Randbedingung
25.15° 24.90° 24.76°
Abströmwinkel β2 feines Netz
Nachrechnung / massengemittelt
Experiment
24.84° 24.57° 24.76°
Totaldruckverlustbeiwert feine
Nachrechnung / Experiment
massengemittelt
Totaldruckverlustbeiwert flußgemittelt
feine Nachrechnung
0.0658 0.0591 0.0573
0.0881 0.0719