Überblick Parametrisierung Datenbasen

DIME
Überblick
Die Software DIME (Data Import, Manipulation and Export) entstand im Rahmen des
Generischen Modells. Ihr Zweck liegt darin, Laufraddaten einzulesen und zu einem
generischen Datensatz aufzubereiten. Dieser Schritt ist notwendig, um den nachfolgenden
Programmen einen einheitlichen Datensatz bieten zu können.
Das Programm verarbeitet native Formate z.B. der Auslegesoftware Bladerunner auf Basis
von ASCII-Dateien, bietet aber durch einen generischen Importfilter auf Basis des offenen
IGES-Formates größtmögliche Flexibilität.
Nach der Erstellung des generischen Datensatzes kann der Anwender entscheiden, ob er ein
Festigkeitsnetz mit SplineGen oder ein Fluidnetz erstellen möchte. Dazu kann ein CurveDatensatz exportiert werden, der nativ von der Software TurboGrid verarbeitet wird.
Parametrisierung
DIME ist durchgängig parametrisiert programmiert worden, so dass mit Hilfe von Templates
sehr schnell ein Datensatz erstellt werden kann. Auch bei nachträglichen Veränderungen
werden alle notwendigen Schritte bis zur Erstellung der fertigen Kontur annähernd
automatisch nachgeführt.
Datenbasen
Jeder generische Datensatz kann eine Trag- und eine Deckscheibenkontur sowie bis zu zwei
Schaufelprofile enthalten.
Prinzipiell werden sowohl Radial- als auch Axiallaufräder verarbeitet. Einige Funktionen
sowie die weitere Verarbeitung mit SplineGen sind nur sinnvoll mit radialen Laufrädern
nutzbar.
Zum Aufbau eines Datensatzes werden mindestens eine Skelettfläche sowie eine
Radscheibenkontur im Meridianschnitt benötigt.
Skelettfläche einer radialen
Schaufel
Meridianschnitt einer
Radscheibenkontur
Manipulationen
DIME bietet grundlegende Manipulationsmöglichkeiten, um den eingelesenen Datensatz in
das interne Standardformat zu konvertieren.
Die eigentliche Geometrie kann nicht maßgeblich verändert werden, da sich DIME nicht als
Modellierer versteht. Trotzdem sind auch Funktionen auf unterster Ebene vorhanden, mit
denen Geometrien gedreht, gespiegelt, verschoben oder skaliert werden können.
Zur
Erzeugung
des
internen
Datensatzes
müssen
drei
Schaufelflächen
(Links/Skelett/Rechts) vorhanden sein. Entweder werden diese direkt eingelesen, oder
müssen im Verlauf des Programms erzeugt werden. Dazu stehen verschiedene Tools zur
Verfügung.
Mögliche Startkonfigurationen bei den Schaufelflächen
Skelettfläche mit linker Skelettfläche
Linke und rechte Seite
und rechter Seite
(+Dickenverteilung)
Linke und rechte
Skelettfläche muss berechnet
Notwendige
Wird direkt verarbeitet Seite müssen
werden
Anpassung
berechnet werden
Ist an Schaufeldaten nur eine Skelettfläche vorhanden, so kann diese anhand einer
konstanten oder variablen Dickenverteilung "aufgedickt" werden. Dadurch sind sehr schnell
Parametervariationen möglich.
Verschiedene Möglichkeiten zum Aufdicken einer Skelettfläche
Konstante Dicke
Variable Dicke
Erzeugen einer neuen
Dickenverteilung
Eine andere Art der Manipulation ist das (Ver-)schneiden und
Abdrehen einer Schaufelkontur anhand der Meridiankonturen. Die
nebenstehende Grafik zeigt die abgedrehten Schaufelflächen einer
konstant aufgedickten Schaufel.
Diese Funktion arbeitet auch extrapolierend, so dass eine neue
Schaufelgeometrie mit einer bereits vorhandenen, aber nicht
genau passenden Radgeometrie kombiniert werden kann.
Sind die drei Schaufelflächen vorhanden, so wird aus diesen die Kontur des Generischen
Datensatzes erzeugt. Im Anschluss daran können gegebenenfalls vorhandene Kanten mit der
Funktion Kantengestaltung verrundet werden.
Kantengestaltung
Unbearbeitete
Schaufelkontur
Parametrisierte
Kantengestaltung
Kontur mit verrundeter
Eintrittskante
Neben den Grundfunktionalitäten bietet DIME auch Möglichkeiten zur Modellierung. Neben
dem Schneiden von Schaufeln können z.B. mit sehr einfachen Mitteln Regelflächen erstellt
werden.
Modellierung einer Regelfläche aus zwei Regelerzeugenden
Unbearbeitete
Schaufelkontur
Parametrisierte
Regelflächengestaltung
Bearbeitete
Schaufelkontur
Im Anschluss an den Aufbau der einzelnen Datenbasen erhält der Benutzer einen Datensatz,
mit dem auf vielfältige Weise verfahren werden kann.
Mit DIME erzeugter Datensatz
Datensatz mit einer Schaufel sowie Rad- und Deckscheibengeometrien
Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung
Netzerzeugung zur Festigkeitsanalyse
Netzerzeugung zur Strömungssimulation
mit SplineGen
mit ANSYS TurboGrid