Performanceuntersuchung Eines Hochdruckverdichters Unter Berücksichtigung Geometrischer Variabilität

Gegenstand dieser Dissertation ist die Durchfuhrung von probabilistischen Simulationen zur Bewertung des Einflusses geometrischer Variabilitat von Verdichterschaufeln auf das stromungsmechanische Verhalten von Hochdruckverdichtern. Die zu Grunde liegende Prozesskette beginnt mit dem Vermessen von Verdichterschaufeln mittels optischer Messtechnik. Die parametrische Analyse der digitalisierten Schaufeln erfolgt mit dem entwickelten Verdichterschaufelmodell, welches design-ahnliche Parameter identifiziert und den Zugang zu einer intuitiven Bewertung realer Verdichterschaufeln ebnet. Die Anwendung dieses Modells auf etwa 450 vermessene Schaufeln liefert ein statistisches Abbild der Fertigungsabweichungen und definiert die stochastischen Eingangsgrossen der probabilistischen stromungsmechanischen Simulationen. Neben der klassischen symmetrischen Verdichterstufe, werden sowohl nicht-axialsymmetrische Stufenkonfigurationen mit veranderlichen Passagenquerschnitten als auch ein mehrstufiger Hochdruckverdichter untersucht. Wesentliche Ergebnisse der probabilistischen Simulationen umfassen die relative Wichtigkeit der Vorderkantengeometrie auf die Performance von Verdichtern sowie die Erkenntnis, dass sich Sensitivitaten der Ergebnisgrossen uber den Betriebsbereich andern und daher in Zusammenhang mit dem untersuchten Betriebspunkt zu sehen sind. Die fur nicht-axialsymmetrische Verdichterstufen erwartbaren Ausmischungseffekte werden relativiert, indem gezeigt wird, dass diese Systeme durch ihren erweiterten Freiheitsgrad auch zu einer vergrosserten Ergebnisgrossenstreuung fuhren konnen."