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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Manufacturing Uncertainties in High-Pressure Compressors

verfasst von : Rémy Nigro, Dirk Wunsch, Grégory Coussement, Charles Hirsch

Erschienen in: Uncertainty Management for Robust Industrial Design in Aeronautics

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

A method to deal with correlated manufacturing uncertainties based on the non-intrusive probabilistic collocation method and the principal component analysis is applied to a 1.5-stage high-pressure compressor. The uncertainties are defined based on a set of optical measurements, leading to realistic deformations. The parametric model, which is built based on the optical measurements and used to represent the blade geometry, allows the representation of the uncertainties by 15 correlated parameters. The results of the UQ computation are analysed in terms of computational cost and sensitivity of the quantities of interest with respect to the input uncertain parameters. It is shown that a level 1 sparse grid is sufficient to have a convergence of the two first statistical moments, which are the mean and the standard deviation and thus sufficient for the treatment of manufacturing uncertainties. Moreover, the sensitivity of the quantities of interest with respect to the input uncertainties are computed and compared with a Monte Carlo simulation found in the literature on the same test case. It is shown that the NIPColM coupled with the PCA allows reducing the computational cost by a factor 16 in comparison with the Monte Carlo simulation.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Lange, A., Voigt, M., Vogeler, K., Gümmer, G., Johan, E., Schrapp, H.: Probabilistic CFD simulation of a high-pressure compressor stage taking manufacturing variability into account. In: ASME paper n° GT2010-22484 (2010) Lange, A., Voigt, M., Vogeler, K., Gümmer, G., Johan, E., Schrapp, H.: Probabilistic CFD simulation of a high-pressure compressor stage taking manufacturing variability into account. In: ASME paper n° GT2010-22484 (2010)
2.
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Zurück zum Zitat Lange, A., Vogeler, K., Gümmer, V., Schrapp, H., Clemen, C.: Introduction of a parameter based compressor blade model for considering measured geometry uncertainties in numerical simulation. In: ASME paper n° GT 2009-59937 (2009) Lange, A., Vogeler, K., Gümmer, V., Schrapp, H., Clemen, C.: Introduction of a parameter based compressor blade model for considering measured geometry uncertainties in numerical simulation. In: ASME paper n° GT 2009-59937 (2009)
4.
Zurück zum Zitat Wunsch, D., Nigro, R., Coussement, G., Hirsch, C.: Quantification of combined operational and geometrical uncertainties in turbo-machinery design. In: Proceedings of the ASME GT2015, GT2015-43399 (2015) Wunsch, D., Nigro, R., Coussement, G., Hirsch, C.: Quantification of combined operational and geometrical uncertainties in turbo-machinery design. In: Proceedings of the ASME GT2015, GT2015-43399 (2015)
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Zurück zum Zitat Loève, M.: Probability Theory I, 4th ed. Graduate Texts in Mathematics, vol. 45. Springer, New York-Heidelberg (1977) Loève, M.: Probability Theory I, 4th ed. Graduate Texts in Mathematics, vol. 45. Springer, New York-Heidelberg (1977)
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Zurück zum Zitat Nataf, A.: Détermination des distributions de probabilités dont les marges sont données. Comptesrendus de l’académie des sciences 225, 42–43 (1962)MATH Nataf, A.: Détermination des distributions de probabilités dont les marges sont données. Comptesrendus de l’académie des sciences 225, 42–43 (1962)MATH
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Zurück zum Zitat Nigro, R., Wunsch, D., Coussement, G., Hirsch, C.: Uncertainty quantification in internal flows. NATO CSO report AVT-191, chapter 14 (2015) Nigro, R., Wunsch, D., Coussement, G., Hirsch, C.: Uncertainty quantification in internal flows. NATO CSO report AVT-191, chapter 14 (2015)
8.
Zurück zum Zitat Pearson, K.: 1895, 1901, 1915. Philos. Trans. R. Soc. Lond. 8 laws variant Pearson, K.: 1895, 1901, 1915. Philos. Trans. R. Soc. Lond. 8 laws variant
Metadaten
Titel
Manufacturing Uncertainties in High-Pressure Compressors
verfasst von
Rémy Nigro
Dirk Wunsch
Grégory Coussement
Charles Hirsch
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-77767-2_27

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.