Angesichts der vielen Start- und Abschaltvorgänge von Gaskraftwerken in volatilen Energienetzen ist die Zuverlässigkeit, verstanden als Minimierung der Ausfallwahrscheinlichkeit, ein immer wichtiger werdendes Auslegungsziel. Sie steht neben den traditionellen Zielen Leistung und Kraftstoffeffizienz, die gleichermaßen gültig bleiben. Aerodynamik, Mechanik und Wärmeübertragung müssen numerisch simuliert werden, um das Problem der Multikriterien-Optimierung zu lösen und eine optimale Form zu finden. 

Das Projekt GIVEN entwickelt einen neuartigen multikriteriellen Optimierungsprozess für Gasturbinenschaufeln und -schaufeln unter Verwendung moderner "adjungierter" Algorithmen aus der mathematischen Disziplin der Formoptimierung. Wir beschreiben auch die zugrunde liegende Kopplungsstruktur der multiphysikalischen Simulationen. Eine Herausforderung besteht darin, die Formsensitivitäten - wie sich die vielen Ziele in einer kleinen Formänderung ändern werden - in einem solchen gekoppelten, multiphysikalischen System zu berechnen. Außerdem verwenden wir moderne, gradientenbasierte Multikriterielle Optimierungsverfahren, um die Erforschung von Pareto-optimalen Lösungen zu verbessern.

Das Projekt ist eine Kooperation der Universitäten Wuppertal, Trier und Kaiserslautern mit der Siemens AG und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Weitere Informationen finden Sie unter https://www.given-project.de/

Teilprojekte

• 05M18UTA | Teilprojekt 1: Aerodynamische Formoptimierung | Universität Trier
• 05M18PXA | Teilprojekt 2: Wärmeübertragung | Bergische Universität Wuppertal
• 05M18PXA | Teilprojekt 3: Probabilistische Zielfunktionale | Bergische Universität Wuppertal
• 05M18PXA | Teilprojekt 4: Strukturmechanische Formoptimierung | Bergische Universität Wuppertal
• 05M18PXA | Teilprojekt 5: Multikriterielle Optimierung | Bergische Universität Wuppertal