Ein Beitrag zur Formoptimierung von Labyrinthdichtungen
Erik Braun
Eine Möglichkeit zu schaffen, um Labyrinthdichtungen für den gesamten Lebenszyklus optimal auszulegen, und somit die bestehende Lücke im Entwicklungsprozess für Turbomaschinen zu schließen, war das Hauptziel dieser Arbeit. Für diesen Zweck wurde ein in großen Teilen automatisiertes rechnergestütztes Formoptimierungswerkzeug entwickelt. Mit einer Kombination aus datenbasierten Modellen mit numerischer Strömungssimulation konnte ein sehr guter Kompromiss aus effizienter Vorhersage und der Eignung für neuartige Geometrien bei sehr hoher Vorhersagegenauigkeit gefunden werden.
Verschiedene mono- und multikriterielle Optimierungsalgorithmen wurden untersucht. Gradientenbasierte Algorithmen wurden bewusst ausgeschlossen, um eine größtmögliche Flexibilität hinsichtlich der a priori unbekannten Zielfunktionen sicherzustellen. Es konnte erfolgreich demonstriert werden, dass die gewählten Verfahren den Entwicklungsprozess von Labyrinthdichtungen für Turbomaschinen entscheidend unterstützen können.
