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Original title:
Entwurf und Optimierung von Francis Turbinen 
Translated title:
Design and Optimisation of Francis Turbines 
Year:
2005 
Document type:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Maschinenwesen 
Advisor:
Schilling, Rudolf (Prof. Dr. Dr. habil.) 
Referee:
Schilling, Rudolf (Prof. Dr. Dr. habil.); Kau, Hans-Peter (Prof. Dr.) 
Format:
Text 
Language:
de 
Subject group:
MAS Maschinenbau 
Keywords:
Entwurf; Optimierung; Modifikation; Francis Turbinen; hydraulische Strömungsmaschinen; Beschaufelung; Schaufeldesign; interaktiv; CFD; Navier-Stokes Code 
Translated keywords:
initial design; optimisation; modification; Francis turbines; hydraulic machinery; bladings; blade design; interactive; CFD; Navier-Stokes Code 
Controlled terms:
Francis-Turbine; Numerische Strömungssimulation 
TUM classification:
MAS 567d 
Abstract:
Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Real-Time Design (RTD) System stellt ein sehr effizientes Werkzeug für die Optimierung von Beschaufelungen hydraulischer Strömungsmaschinen dar. Durch die interaktive Modifikation kann innerhalb kurzer Zeit zum einen eine Strömungsmaschine entworfen, und zum anderen eine vorhandene Geometrie modifiziert und optimiert werden. Zur Analyse der Strömung durch die Maschine kommt dabei entweder ein Navier-Stokes Code oder eine Euler-Rechnung basierend auf dem Navier-Stokes Code zum Einsatz. Das System dient den Ingenieuren im Bereich der Entwicklung von Strömungsmaschinen dazu, die Auswirkungen der von ihnen eingeleiteten Änderungen am Schaufeldesign auf die Strömung und die hydraulischen Eigenschaften der Strömungsmaschine schnell zu untersuchen. Am Beispiel einer Reihe von Francis Turbinenstufen mit der spezifischen Drehzahl im Bereich von nq = 20 1/min bis nq = 120 1/min wird der numerische Erstentwurf, die CFD-Nachrechnung und die interaktive Optimierung vorgestellt. 
Translated abstract:
In this thesis a Real-Time Design (RTD) System for the optimisation of hydraulic machinery bladings has been developed. The system has proven to be a very efficient tool for the optimisation of an blading. Using the interactive modification tool a new blading can be designed shortly or an existing geometry can be modified and optimised. The flow field through the blading is analysed by a Navier-Stokes Code or an Euler Code based on the Navier-Stokes Solver. The developed system is used to assist engineers in developing hydraulic machinery bladings and to show them the effects on the flow field and the hydraulic properties due to the modification of the blade design. The system was applied to a series of Francis turbine stages with a specific speed between nq=20 1/min to nq=120 1/min. By means of this series the initial design, the CFD Code and the interactive modification tools are presented. 
Publication :
Universitätsbibliothek der Technischen Universität München 
Oral examination:
14.12.2005 
File size:
4291689 bytes 
Pages:
150 
Last change:
17.07.2007