CFD im kollaborativen, multidisziplinären Entwurf von Antriebssystemen und stationären Gasturbinen

Abstract

Die Entwicklung moderner Antriebssysteme und stationärer Gasturbinen erfordert eine eng verzahnte multidisziplinäre Umgebung, in der Geometrieerzeugung, Simulation und Analyse konsistent zusammenwirken. Im Rahmen des DLR-Virtual-Engine-Ökosystems GTlab wird die CFD-Suite TRACE integriert, um einen durchgängigen Workflow vom parametrischen Design bis zur Ergebnisanalyse zu realisieren. Der vorgestellte Prototyp adressiert zentrale Herausforderungen des kollaborativen Arbeitens: Unterschiedliche Disziplinen benötigen spezifische Geometrien, große CFD-Datensätze belasten zentrale Datenserver, und TRACE-Simulationen müssen effizient auf entfernten HPC-Clustern ausgeführt werden.

Durch Remote-Prozessierung, Remote-HDF5-Zugriff, flexible Geometrie-Post-Processing-Pipelines sowie die Nutzung standardisierter STEP-Exporte mit Metadaten (u. a. Flächennamen für Randbedingungen) entsteht ein skalierbarer Workflow für Mesh-Generierung, Setup, Simulation und Analyse. Die Integration der TRACE-Suite, inklusive Pre-/Post-Processing und automatisierter Resultateinbettung in den zentralen Data Hub, demonstriert, wie kollaborative, datengetriebene CFD-Workflows die multidisziplinäre Auslegung zukünftiger Turbomaschinen signifikant beschleunigen und konsistenter machen.