Optimierungsbasierte automatische Generierung von blockstrukturierten Netzen für Turbomaschinen

Kurzfassung

Für die Weiterentwicklung von Turbomaschinen werden Strömungssimulationen verwendet um Designs zu bewerten. Hierfür wird aus der Design-Geometrie ein Netz erzeugt, das der Simulation als räumliche Diskretisierung dient. Dabei bieten sich blockstrukturierte Netze für die Vernetzung von Schaufelpassagen in Turbomaschinen an. In dieser Arbeit wird eine neue Methode zur Generierung blockstrukturierter Netze entworfen und bewertet. Diese soll hochwertige Netze erzeugen und dabei mit einem kleinen Parametersatz an Blockgrößen und Abstandsvorgaben auskommen. Hierbei wird die Vernetzung als ein Optimierungsproblem aufgefasst, dessen Komplexität durch eine auf B-Splines aufbauende Netzdarstellung verringert wird. In einem automatischen mehrstufigen Prozess werden verschiedene Kriterien optimiert und ein Netz erstellt. Die Anwendung der Methode wird an verschiedenen turbomaschinenrelevanten Testfällen demonstriert und mit einer algebraischen Vernetzungsmethode verglichen.