Numerische Optimierung dreidimensional parametrisierter ...

dingungen wurde die maximale Machzahl limitiert und die Verschiebung ihrer Position nach
vorne. Außerdem wurde die maximale Verzögerung auf der Saugseite und das Auftreten von
Saugspitzen an der Profilvorderkante limitiert. Die Kriterien aus den Auswertungen der Profildruckverteilungen
dienten dabei nicht der direkten Steuerung des Optimierungsproblems, sondern
nur der Sicherstellung einer sinnvollen, bei Überschreitung schlechten Bewertung im
Grenzbereich der numerischen Modellierung. Insgesamt waren 70 Restriktionen bei der Optimierung
aktiv.
Die Berechnungen wurden auf einer SGI Origin 2000 mit 32 R10000 200 MHz Prozessoren
durchgeführt. Auf dieser Maschine erfolgte die Steuerung der Optimierung, die Berechnungen
aller Pre- und Postprozessoren und alle Strömungslösungen von Hauptfunktionsaufrufen. Die
Strömungslösung wurde bei Hauptfunktionsaufrufen auf zwei Prozessoren parallelisiert, alle
anderen Rechnungen liefen als Einzelprozessor-Jobs. Für die Gradientenrechnungen wurden
zusätzlich bis zu 18 SGI O2 Workstations parallel zur Strömungslösung herangezogen. Maximal
wurde bei Gradientenaufrufen mit 30 Prozessoren gleichzeitig gerechnet. Die Optimierung
durchlief 82 Hauptfunktionsaufrufe inklusive des Startfalls. Insgesamt wurden 542
Zielfunktionsaufrufe berechnet. Die Beendigung der Optimierung erfolgte manuell. Die resultierende
Ergebnisgeometrie wird als Gitter T106Dopt bezeichnet. Das optimierte Gitter ist das
Ergebnis eines Optimierungslaufs und wurde weder manuell noch durch anschließende Optimierungen
weiter nachbearbeitet.
Die Profilkoordinaten liegen aufgrund der starken Dreidimensionalität des Gitters direkt als
CAD-Daten im Catia-Export- und iges-Format vor. Dieser Datensatz diente direkt zur CNC-
Fertigung des Gitters.
Die berechnete optimierte Geometrie T106Dopt zeigt große Veränderungen gegenüber dem
Startprofil (siehe Abb. 6.4 und Abb. 6.5). Das Profil reagiert stark auf die dreidimensionalen
Strömungseffekte. Die Profilform ist das Resultat der gewünschten integralen dreidimensionalen
Verbesserung und nicht das Ergebnis eines Staffelns verschiedener optimaler zweidimensionaler.
Die Saugseite ist stark ausgewölbt. Durch die nicht-umfangssysmmetrische
Seitenwandkonturierung ist die Saugseite gegenüber der Druckseite verlängert worden. Dies
muß bei einer Betrachtung der Profildruckverteilungen berücksichtigt werden.
Verschiedene Optimierungen mit dem Startgitter aber unterschiedlichen Zielen zeigten alle die
Tendenz, die Saugseite im Bereich der Seitenwand aufzudicken. Die umfangsunsymmetrische
Seitenwandkonturierung erzeugte immer eine längere Saug- als Druckseite. Die umfangsunsymmetrisch
ausgebildete Seitenwandkonturierung verstärkt die Effekte der dreidimensionalen
Profilierung. Die Position des Seitenwand-bumps variierte in einem weiten Bereich, aber
jeweils mit angepasster Profilgeometrie. Die Konfiguration mit verlängerter Saugseite und fast
unveränderter Druckseite erzeugt die beste Zielfunktion.
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