技術(shù)分享 | 可靠的渦輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)仿真

2018-02-05 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

工程師需要采用高級(jí)仿真工具以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)更高效、更可靠的高性能機(jī)械裝置的需求。工程師必須在越來(lái)越寬泛的速度和工況范圍內(nèi)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)空氣動(dòng)力學(xué)性能,而且同時(shí)必須確保設(shè)計(jì)的可靠性。例如,他們需要確保抑制相關(guān)工作范圍內(nèi)的葉片振動(dòng),并且確保周期性不穩(wěn)定載荷不會(huì)影響設(shè)計(jì)使用壽命。敬請(qǐng)觀看視頻了解如何采用ANSYS解決方案設(shè)計(jì)可靠的渦輪機(jī)葉片。

敬請(qǐng)觀看視頻并了解ANSYS CFD和Structural仿真解決方案如何預(yù)測(cè)渦輪機(jī)葉片性能。

ANSYS可提供旨在幫助工程師設(shè)計(jì)可靠渦輪機(jī)葉片裝置的完整工作流程。

自動(dòng)、快速、高質(zhì)量3D六面體葉柵(轉(zhuǎn)子與定子)網(wǎng)格劃分;
用于確定關(guān)鍵性能指標(biāo)(如:總壓力比、等熵效率和完整速度線(xiàn))的CFD精確仿真;
旨在通過(guò)僅仿真系統(tǒng)有限扇面來(lái)仿真360度完整瞬態(tài)葉片現(xiàn)象的有效瞬態(tài)葉柵(TBR);
用于確保以空氣動(dòng)力學(xué)方式抑制所有葉片固有頻率和振動(dòng)模式的渦輪機(jī)專(zhuān)用工作流程。其實(shí)現(xiàn)方法是,先通過(guò)ANSYS Mechanical確定頻率與模式,然后把其作為葉片變形導(dǎo)入到ANSYS CFX,在變形條件下執(zhí)行瞬態(tài)CFD仿真,同時(shí)評(píng)估葉片穩(wěn)定性(例如,相關(guān)流體是抑制還是激發(fā)振動(dòng)?)。
用于確定葉片上不穩(wěn)定流體壓力波動(dòng)造成的應(yīng)力的渦輪機(jī)專(zhuān)用工作流程。其實(shí)現(xiàn)方法是在ANSYS CFX中采用TBR方法確定葉片承受的不穩(wěn)定流體壓力載荷。然后相關(guān)信息將映射到ANSYS Mechanical中的相關(guān)葉片幾何結(jié)構(gòu)并且確定應(yīng)力。

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ANSYS Turbogrid可以在渦輪機(jī)葉片通道中創(chuàng)建用于精密邊界層求解的高質(zhì)量六面體網(wǎng)格,以便準(zhǔn)確預(yù)測(cè)葉片上的滯點(diǎn)。

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ANSYS CFX可以按照阻塞質(zhì)量流速典型范圍部分的函數(shù)計(jì)算壓縮級(jí)葉片系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子與定子的壓力比。考慮完整速度線(xiàn)的阻塞質(zhì)量流速的所有典型部分。

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計(jì)算不穩(wěn)定流體壓力波動(dòng)對(duì)葉片產(chǎn)生的應(yīng)力。其方法是在ANSYS CFX中采用TBR方法確定葉片的不穩(wěn)定流體壓力載荷。然后相關(guān)信息將映射到ANSYS Mechanical中的相關(guān)葉片幾何結(jié)構(gòu)并在此確定應(yīng)力。

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