(Interimsphase) - Themen-Nr. 1110: Entwicklung eines mathematischen Verfahrens zur schnellen Formoptimierung von Turbinenschaufeln

Description: Das Projekt "(Interimsphase) - Themen-Nr. 1110: Entwicklung eines mathematischen Verfahrens zur schnellen Formoptimierung von Turbinenschaufeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Abteilung Technische Simulation durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Prototyps eines Optimierungsprogramms, das automatisch und schnell die optimale Auslegung von 2D-Turbinenschaufelprofilen ermoeglicht. Hierzu wird ein nichtlineares Optimierungsproblem mit Nebenbedingungen formuliert und geloest. Das zu minimierende Zielfunktional wird dadurch definiert, dass eine rund um das Profil vorgegebene Machzahlverteilung moeglichst gut approximiert werden soll. Die Stroemungsgleichungen und zusaetzliche Restriktionen stellen die Nebenbedingungen dar. Hierzu und fuer die Berechnung der adjungierten Gleichungen wird ein Simulationsmodul der Fa. MTU verwendet, welches auf der Mehrgittermethode beruht. Im Unterschied zu bisherigen Loesungsansaetzen wird eine simultane Strategie implementiert, die gleichzeitig mit der Loesung der Stroemungsgleichungen die Optimierungsaufgabe loest. Dieser Ansatz entspricht bei Problemen der optimalen Steuerung dem 'State of the Art'. Alsoptimierungsalgorithmus wird ein spezielles reduziertes SQP-Verfahren (sukzessive quadratische Programmierung) entwickelt. Dieses beruht darauf, das nichtlineare Optimierungsproblem iterativ durch die Loesung quadratischer Teilprobleme zu loesen. Es ist zu erwarten, dass der Aufwand zur Loesung des Optimierungsproblems in der Groessenordnung des Aufwands zur Loesung des Simulationsproblems liegt, wodurch ein Werkzeug geschaffen wird, das fuer den interaktiven Einsatz tauglich ist.

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Heidelberg ? Anlagenoptimierung ? Stand der Technik ? Mathematische Methode ? Formoptimierung ? Mathematisches Methode ? Mehrgittermethode ? Prototyp ? SQP-Verfahren ? Turbinenschaufel ? Turbomaschine ? Verdichter ? Werkzeug ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• ALSTOM Power Systems GmbH (Mitwirkende)
• BMW Rolls-Royce (Mitwirkende)
• Bundesministerium für Bildung und Forschung (Bereitsteller*in)
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik (Mitwirkende)
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Strömungsmechanik (Mitwirkende)
• Motoren- und Turbinen Union Friedrichshafen (Mitwirkende)
• Siemens (Mitwirkende)
• Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Lehrstuhl und Institut für Dampf- und Gasturbinen (Mitwirkende)
• Technische Hochschule Aachen, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen (Mitwirkende)
• Technische Universität München, Institut für Luft- und Raumfahrt (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Hannover, Institut für Strömungsmaschinen (Mitwirkende)
• Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Abteilung Technische Simulation (Betreiber*in)
• Universität der Bundeswehr München, Institut für Strahlantriebe (Mitwirkende)

Time ranges: 1994-07-01 - 1995-08-31

Status

Aktiv

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