@techreport{BestleLockanHartwigetal.2017, author = {Bestle, Dieter and Lockan, Michael and Hartwig, Lennard and Martin, Ivo}, title = {Q3D Optimierung vielstufiger Verdichter in der Vorauslegung und Robuste multidisziplin{\"a}re Schaufelauslegung}, organization = {Projekt COOREFLEX-turbo, Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus, Lehrstuhl Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik}, isbn = {978-3-940471-30-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42225}, year = {2017}, abstract = {Abschlusssachbericht zum AG Turbo Verbundforschungsprojekt COOREFLEX-turbo, Teilprojekt 1.3.6 In der industriellen Praxis beginnt die Entwicklung eines neuen Verdichters aufgrund der hohen Systemkomplexit{\"a}t station{\"a}rer Gasturbinen typischerweise mit einfachen, eindimensional mittelnden Modellen, mit denen bereits grunds{\"a}tzliche Festlegungen getroffen werden k{\"o}nnen, und setzt sich {\"u}ber zweidimensionale Str{\"o}mungsbetrachtungen fort bis hin zu dreidimensionalen CFD- und FE-Rechnungen. Dies erfordert den Einsatz unterschiedlicher Experten aus verschiedenen Disziplinen der Aerodynamik, Strukturdynamik und Konstruktion, und ist verbunden mit einem hohen Aufwand an manuellem Datenaustausch zwischen den einzelnen Analyseprogrammen sowie einer Abstimmung zwischen den unterschiedlichen Auslegungszielen. Ziel des Forschungsvorhabens war daher die Automatisierung des multidisziplin{\"a}ren und bislang manuell und sequenziell ausgef{\"u}hrten Entwicklungsprozesses f{\"u}r den Verdichter einer station{\"a}ren Gasturbine beim Industriepartner Alstom. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden die bereits in vorangegangenen Forschungsprojekten entwickelten Prozesse f{\"u}r die Auslegung von Flugtriebwerken auf die h{\"o}here Stufenanzahl von station{\"a}ren Gasturbinen angepasst und entsprechend erweitert. F{\"u}r die multidisziplin{\"a}re Optimierung von Verdichterschaufeln wurde zun{\"a}chst ein geeignetes Geometriemodell definiert, welches aerodynamischen und strukturellen Anforderungen Rechnung tr{\"a}gt. F{\"u}r die aerodynamische Bewertung der Verdichterschaufeln konnte die Q3D Auswertung um eine 3D-CFD Analyse erg{\"a}nzt werden. Zur strukturdynamischen Analyse wurde ein Verfahren zur automatisierten Identifikation von Eigenformen entwickelt, um Eigenform-abh{\"a}ngige Bewertungen durchf{\"u}hren zu k{\"o}nnen. Durch die Implementierung von Datenbanken in der Verbindung mit Antwortfl{\"a}chenverfahren konnten die strukturellen und aerodynamischen Auswertungen in hohem Maße parallelisiert und ein effizienter, generischer multidisziplin{\"a}rer Optimierungsprozess entworfen werden.}, subject = {Multidisziplin{\"a}re Optimierung; Antwortfl{\"a}chenverfahren; Aerodynamische Verdichterauslegung; Klassifizierung; Automatische Modenerkennung; Multi-disciplinary optimization; Response surface methods; Aerodynamic compressor design; Classification; Automated mode detection; Gasturbine; Verdichter; Aerodynamik; Optimierung}, language = {de} }