vit-forschungsprogramme · vit-forschungsprogramme festkolloquium zu ehren von prof. arnold...
TRANSCRIPT
10 Jahre erfolgreiche Forschung zum
Virtuellen Triebwerk VIT-Forschungsprogramme
Festkolloquium zu Ehren von Prof. Arnold Kühhorn, Cottbus, 28. Januar 2016
Prof. Dr.-Ing. habil. Hon. Prof. (NUST)
Dieter Bestle
Lehrstuhl Technische Mechanik und Fahrzeugdynamik
2
Engineering Mechanics and Vehicle Dynamics Prof. Dr.-Ing. habil. D. Bestle
2 IT1 XML
Huppertz IT2 Pitching
Huppertz
ENG1 Meanline
Swoboda
BTU: Parus
BTU: Keskin
ENG2 Throughflow
Eryilki
BTU: Otto
BTU: Siech
VIT1
WP
1
WP
2
WP
3
WP
4
PB/TEMS
Becker
RRD
WP
9
(2003-2006)
3
Prof. Dr.-Ing. habil. D. Bestle BTU - Rolls-Royce Vertragsunterzeichnung, 4. April 2003
Projektplan
• Aerodynamik
• Geometrie (CAD)
• Schwingverhalten
)( 1pψψ 11
)( 222 pψψ
)( 333 pψψ ppp )()1(
Mehrkriterien- optimierung
)(
)(
)(
33
22
11
ppp
ppp
ppp
0h
0g
f
!
!
min!
2
1
2
1
2
1
h
h
g
g
f
f1p
2p
3p
1ψ
2ψ
3ψ
Lehrstuhl Maschinendynamik
•Strukturierung des
Entwurfsprozesses
•Festlegen von Entwurfsvariablen
und Gütefunktionen
• Integration der Teilprozesse in eine
Optimierungsumgebung
•Mehrkriterienoptimierung der
Schaufelparameter
Rolls-Royce Deutschland
•Darstellung und Analyse des
derzeitigen
Entwurfsprozesses
•Schnittstellendefinition zu
den einzelnen
Analysewerkzeugen
•Schaufelparametrisierung
Projektplan
globaler
Entwurfsvektor p
4
design stresses
aero-
dynamics
Integrated and Automated Processes for Design Optimisation
throughflow
calculation 2D-blading
structural
design
meanline
prelim. design
5
Engineering Mechanics and Vehicle Dynamics Prof. Dr.-Ing. habil. D. Bestle
5 IT1 XML
Huppertz IT2 Data
Huppertz
ENG1 Meanline
Keskin
BTU: Parus
BTU: Hinz
ENG3 3D
Becker
BTU: Dutta
ENG2 Throughflow
Keskin
BTU: Rühle
ENG4 AeroMech
Otto
BTU: Schulz
ENG5 Turb Comp
Parchem/Meissner
BTU: Finger
BTU: Papproth
ENG X Robust Des
Huppertz
BTU: Flassig
IT3 Engine Google
Swoboda
BTU: Siech
VIT2 W
P9
W
PX
WP
1
WP
2
WP
3
WP
4
WP
7
WP
8
WP
10
TEMS
Becker
RRD
WP
11
ENG6 Blisk Vibr.
Eryilki BTU: Strehlau/ Nipkau/ Klauke
WP
6
(2007-2010)
6
ENG6 – Probabilistische Bewertung von in Triebwerkstests
gemessenen Schwingungsamplituden für Blisks
schaufelindividuelle Eigen-frequenzen und –moden
Mistuning und Umlaufwellen
7
Engineering Mechanics and Vehicle Dynamics Prof. Dr.-Ing. habil. D. Bestle
7 EXT A Nacelle
Jan Lieser EXT NOISE Data
Tiedemann
COMP A1 123D Opti
Keskin/Flassig
COMB Para
BTU: Albert
BTU: Pöhlmann
COMP A2 Map
Becker
BTU: Janke
COMP AM AeroFem
Otto
BTU: Karger
BTU:Schneider
Eggels
B: Angersbach
HTOC Para
Huppertz
BTU: Gaun
IT-PILOT VR Cave
Swoboda/Parchem
BTU: Rogge
VIT3
WP
11
WP
10
WP
1
WP
2
WP
3
WP
4
WP
8
WP
9
(2010-2014)
TURB A1 Smart
Benton
BTU: ReyVilazon
TURB A2 Tesla
Meyer/Keskin
BTU: Amtsfeld
TURB AM CoolCHT
Meissner/Lehmann
BTU: Nouri
WP
5
WP
6
WP
7
8
TURB A1 - Automatisierte Luftsystem- und Thermalmodell-
generierung für das Turbinenauslegungsprogramm
Turbinen-architekturerkennung
Ersatzmodellierung des Sekundärluftsystems
thermomechanische Analyse
TURB AM - Automatisierter multidisziplinärer Turbinen-
analyseprozess
zeitintensive 3D-CFD-Analyse
Ersatzmodell 1D-INCA Flow Network
Erfolgsgeschichte der VIT-Projekte
Triebwerkskomponenten
Arbeitspakete
bisher:
thematische Beschränkung VIT1 – HPC VIT2 – HPC & HPT VIT3 – Core & Nacelle,
Virtual Reality
autom. Optimierungsprozesse auf Komponentenebene
multidiszipl. & probabilistische Analysemöglichkeiten
Neu: VITIV Gesamtsystemanalyse
erw. Optimierungsprozesse für alle Kerntriebwerkskomp.
holistische Auslegung durch allg. Kopplungsstrategien:
Komponente → Subsystem → Triebwerk
1 2
4
5 10 11
VIT1 VIT2 VIT3
4 11
VITIV
LuFo V.2
ProFIT
10
Projektstruktur, MitarbeiterInnen und Betreuer
HAP 0 – Administration: Swoboda & Lachmund (RRD) & Bestle, Anklam, Kober (BTU)
HAP 1 – Integration HAP 3 – Visualisierung HAP 2 – Analyse und Optimierung
V ITI V
WP 1.1 Höschler
Konstruktiv-holistische Auslegung des Gesamttriebwerks
WP 1.2 Bestle
Integrative Methoden und Auslegungswerkzeuge
WP 3.1 Hentschel
Visualisierung von Simulationsergebnissen
WP 3.2 Hentschel
Geometrie-Visualisierung
WP 2.2 Höschler
Integrative Auslegung des Sekundärluftsystems und Thermalmodellierung
WP 2.3 a-c Kühhorn
Thermo- und strukturmechanische Analyse
WP 2.1 a,b Bestle
Beschleunigte aerodynamische Auslegung
WP 1.3 Krebs
Simulations- und Prozess-Datenmanagement