Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

Abb. 2.16: Meridionale Ansicht der Gitterkonfigurationen mit eingeklappten Profilschnitten,
Duden et al. 1998 [20] .
Durch die Auslegung wurde versucht, den Kanalwirbel und den Hinterkantenwirbel so anzuordnen,
daß sich die hohe Geschwindigkeit zwischen den Wirbeln in Umfangsrichtung reduziert
(Abb. 2.17). Durch Absenken des radialen Druckgradienten zum Mittelschnitt kommt es
zu einer Verkleinerung der radialen Ausdehnung der Sekundärströmung. Die Sekundärverluste
wurden dadurch deutlich reduziert. Eine große Verringerung der Austrittswinkelabweichungen
durch die Sekundärströmung konnte festgestellt werden. Die Übereinstimmung mit dem angewandten
dreidimensionalen Navier-Stokes-Löser war gut. Der Hauptteil der Verbesserungen
wurde allerdings durch größere Profilverluste und höhere Eintrittsverluste, aufgrund der vergrößerten
Blockage, wieder aufgezehrt. Durch die axiale Seitenwandkonturierung wurde das
Druckniveau an der Seitenwand und die radiale Erstreckung der Sekundärströmung zusätzlich
reduziert. Durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit auf der Druckseite wurde der Querdruckgradient
als treibender Mechanismus der Sekundärströmung abgesenkt. Das Vermindern der
Geschwindigkeit auf der Saugseite erhöhte automatisch den radialen Druckgradienten und war
deswegen weniger vorteilhaft. Die Abströmwinkelinhomogenitäten wurden durch ein Umstaffeln
des Profils in Seitenwandnähe verbessert. Das gleiche Gitter war Gegenstand einer experimentellen
Untersuchung von Duden et al. 1999 [19] zur Ermittlung des Off-Design
Verhaltens. Abweichungen der Mach- und Reynolds-Zahl lassen keine große Änderung des
Gitterverhaltens erwarten. Im Mittelpunkt des Interesses der Untersuchung wurde deswegen
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