2010 ASME Siller Bladestresses

Multidisciplinary 3D-Optimization of a Fan Stage Performance Map with Consideration of the Static and Dynamic Blade Mechanics
Konferenzpaper ASME GT2010-22792, Glasgow, UK
U. Siller, C. Voß
Veröffentlichungsjahr: 2010

 

In diesem Paper wird eine komplexe Optimierung eines extrem hoch belasteten Niederdruckverdichters diskutiert. Der Optimierungsansatz wurde hierbei sehr umfassend gewählt, da insbesondere bei dem vorliegenden hochverwundenen Rotorblatt die Disziplinen Aerodynamik und Festigkeitsmechanik nur synchron betrieben werden können.

So waren neben mehreren aerodynamischen Betriebspunkten auf unterschiedlichen Drehzahlcharakteristiken auch die statische Spannungsverteilung im Rotorblatt sowie das sogenannte Campbell-Diagramm Gegenstand der Optimierung. Multiple Zielsetzungen, mehr als 100 freie Designparameter und eine sehr aufwändige Prozesskette mit hochgenauer 3D-CFD und FE-Berechnungen konnte mittels Beschleunigung durch Antwortflächenverfahren sehr erfolgreich und effizient bearbeitet werden.

Das im Rahmen dieser Optimierung ermittelte Design hat die im Anschluss durchgeführten noch detailierteren Analysen erfolgreich bestanden und konnte ohne Änderungen und Nachiterationen für einen Versuchsverdichter qualifiziert werden. Die Messungen werden Anfang 2012 beim DLR in Köln durchgeführt.

 

2010 ASME Siller Mesh

 

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