In der vorliegenden Arbeit wurde sowohl ein wissenschaftliches, als auch ein technologisches Ziel verfolgt. Das wissenschaftliche Ziel behandelte die numerische Simulation eines in dieser Arbeit berechneten einstufigen Axialverdichters. Hierzu wurden zwei kommerzielle CFD-Codes mittels zwei unterschiedlicher Methoden verifiziert. Die Simulation der Verdichterstufe wurde mit dem CFD-Code CFX durchgeführt. Bei der Untersuchung der Ergebnisse des CFD-Codes stand die Identifizierung der Strömungsphänomene im Schaufelkanal im Vordergrund. Insbesondere wurde deren Verhalten im Teillastbereich der Maschine untersucht. Drei verschiedene Methoden der Identifizierung von Wirbeln wurden vorgestellt, sowie deren Vor- und Nachteile aufgezeigt. Dabei zeigte sich die Helicity (bzw. normalized Helicity) als die sinnvollste Methode, Wirbelkerne zu identifizieren. Dominante Wirbelstrukturen wie z.B. der Spaltwirbel wurden vom Code angezeigt. Ebenfalls wurde das Verhalten des Spaltwirbels im Teillastbereich korrekt wiedergegeben. Der Vortex breakdown Spiral Type konnte in der quasistationären Simulation nicht eindeutig festgestellt werden.
Eine weitere Fragestellung war die Gültigkeit des in dieser Arbeit entstandenen Auslegungstools Axiblade. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die potentialtheoretische Auslegung ab einer dimensionslosen Kanalhöhe von delta_H/H = 0.9 am Außenschnitt der Schaufel im Auslegungspunkt keinen Sinn macht. Die für die Auslegung notwendige Annahme der ebenen Strömung ist nicht gewährleistet. Dieser ungültige Bereich erweitert sich mit zunehmender Drosselung der Maschine. Bei 70% Teillast ist die potentialtheoretische Auslegung nur noch in sehr eng begrenzten Bereichen delta_H/H = 0.4 bis 0.8 anwendbar.
Der technologische Teil der Arbeit behandelte den Aufbau einer CAx-Kette. Hauptbestandteil dieser Kette ist die Auslegungssoftware Axiblade. Sie vereint die Berechnung der Zu- und Abströmwinkel, die Auswahl von Wölbungs- und Staffelungswinkel aus den NACA Unterlagen, die Berechnung der Druckverteilung mit einem Singularitätenverfahren und den Aufbau der dreidimensionalen Schaufelkontur. Nach dem Prototyping von Rotor- und Statorbeschaufelung konnten diese in die Prüfmaschine integriert werden. Mit einer verifizierten Versuchsstrecke konnte die Kennlinie des Axialventilators bei drei verschiedenen Drehzahlen gemessen werden. Die Simulation zeigte über einen großen Bereich des Teillastgebietes gute Übereinstimmung mit dem Experiment. Jedoch konnte der Stall der Maschine nicht exakt abgebildet werden. Die CAx-Kette ermöglicht die Auslegung, Simulation, Fertigung und Messung innerhalb von 24h.