Numerische Optimierung von zweidimensionalen Turbinengittern

Abstract

Im DLR-internen Projekt EVITA (Evaluierung innovativer Turboantriebe) soll eine multidisziplinäre Vorentwurfsumgebung geschaffen werden, um Kernkompetenzen der einzelnen Abteilungen des Instituts für Antriebstechnik zu bündeln. Durch die Verknüpfung von Triebwerksauslegungsverfahren der Abteilungen Verdichter, Brennkammer, Turbine, Triebwerk und Akustik soll eine Prozesskette entstehen, die es dem DLR möglich macht eine größere Gesamtkompetenz im Bereich der Triebwerksentwicklung, -vorauslegung und -bewertung aufzubauen. Vor diesem Hintergrund sind in der Abteilung Turbine Berechnungen und Optimierung von Daten aus dem Turbinenvorentwurf nötig. Dazu gehört auch die Erzeugung von radialen 2D Profilformschnitten, Berechnung von 2D Gitterströmungen und Profiloptimierung. In diesem Arbeitspaket soll nun eine Prozesskette etabliert werden die den Vorentwurf unterstützt. Optimierte Daten reduzieren den Aufwand der folgenden 3D Rechnungen und weitere Auslegungsschritte erheblich. Ausgangspunkt sind Parameter und Randbedingungen der aerothermodynamischen Berechnung aus der Vorauslegung. Ziel ist es mit numerischen Tools 2D Profilschnitte zu erstellen, berechnen und zu optimieren, um Einflüsse einzelner Parameter aufzuzeigen und die Prozesskette zu etablieren.