Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

schen Druck in Umfangsrichtung am Ende der Nabenplattform haben. Bei den hervorgerufenen
lokalen Änderungen der Mach-Zahlverteilung um das Schaufelblatt ergibt sich allerdings
die Gefahr, daß alle Vorteile, die sich aus der Seitenwandkonturierung ergeben, wieder durch
höhere Verluste in der Schaufelpassage zunichte gemacht werden können. Die Arbeit von
Hartland et al. 1998 [33] greift die Problematik von Rose wieder auf. Die Seitenwandgestaltung
von Rose wird dafür auf die Durham Kaskade angewendet. Die Durham Kaskade stellt
ein Gitter mit einem großen Schaufelseitenverhältnis dar, welches für die Durchsätze von
Hochdruckturbinen entworfen wurde. Die entworfene Seitenwand weist eine parabolische
Form am Eintritt der Schaufelplattform auf und eine sinusförmige Kontur am Plattformaustritt.
Die erzeugte Seitenwandkontur reduziert die Ungleichmäßigkeiten des statischen Drucks am
Schaufelaustritt bis zur zweiten Harmonischen. Hartland meint, daß die Unausgeglichenheit
des Drucks auch vollständig beseitigt werden könnte. Die CFD-Berechnungen wurden experimentell
bestätigt. Aus den Seitenwandkonturierungen resultieren keine prinzipiellen Änderungen
in bezug auf die Sekundärströmung, obwohl die sekundären Verluste etwas erhöht sind.
Der Grund dafür ist noch nicht hinreichend geklärt. Aus den Untersuchungen ergibt sich die
Möglichkeit, dreidimensionale Seitenwandkonturierungen zu entwickeln, die die verlustreiche
Sekundärströmung verringern könnten.
Harvey et al. 1999 [34] und Hartland et al.1999 [32] entwerfen eine neue Seitenwandkontur
für das Durham Gitter mit dem Ziel, die Ungleichmäßigkeiten des statischen Drucks der
Schaufelabströmung und die Sekundärströmungen, dabei besonders die Überumlenkung an
der Seitenwand, zu reduzieren. Zur Durchführung der Arbeit wird ein lineares Auslegungsverfahren
angewendet. Die Seitenwand wird durch eine aus Kurven in axialer und Umfangsrichtung
aufgespannten Fläche erzeugt.
Abb. 2.13: Gesamtansicht der Seitenwandkonturierung, Harvey et al. 1999 [34] .
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