Pumpen, Verdichter und Turbinen sind in den letzten Jahren zunehmend mit Hilfe von numerischen Simulationen analysiert und optimiert worden. Dies umfasst sowohl die strömungstechnischen Aspekte als auch die Strukturmechanik.
Angesichts des hohen Entwicklungsstands bei Strömungsmaschinen ist eine isolierte Betrachtung einzelner Komponenten oftmals nicht mehr ausreichend, um eine weitergehende Optimierung bei gleichzeitiger Betriebssicherheit zu erreichen. Aus diesem Grund müssen zunehmend umfangreichere Analysen durchgeführt werden. Dazu gehören z.B. transiente Strömungseffekte in mehrstufigen Maschinen oder Fluid-Struktur-Wechselwirkungen.
Ein weiterer Vorteil der numerischen Simulation besteht in der Möglichkeit der automatisierten Optimierung. Grundvoraussetzung dafür ist eine durchgehende Prozesskette, bestehend aus folgenden Teilschritten:
- Geometrieerstellung und -modifikation,
- Vernetzung,
- Berechnung sowie
- Auswertung und Ermittlung der Zielfunktion.
Diese Prozesskette muss ohne Benutzereingriff automatisch durchlaufen werden, wobei zu jedem Zeitpunkt sichergestellt werden muss, dass qualitativ hochwertige Ergebnisse erzielt werden. Robuste und effiziente Optimierungsalgorithmen können dabei den Rechenaufwand deutlich reduzieren.
