CFturbo-PumpLinx 設計-仿真一體化解決方案介紹

2017-04-25 by:CAE仿真在線來源:互聯網

1.CFturbo——泵與旋轉機械專業設計工具簡介

CAE 技術在泵、壓縮機、風機等旋轉機械領域的仿真分析中應用廣泛。然而,如何根據旋轉機械的性能需求,快速高效地設計 CAD 造型,是深入應用 CAE技術的一大瓶頸。

CFturbo 是專業的葉輪及蝸殼設計軟件,該軟件結合了成熟的旋轉機械理論與豐富的實踐經驗,基于設計方程與經驗函數開展設計,并且能夠根據用戶積累的專業技術和設計準則來定制特征函數。作為一個便捷高效的工程設計軟件,CFturbo 廣泛應用于離心泵、混流泵、離心風機、混流風機、壓縮機、渦輪等旋轉機械的設計,只需要給出流量、效率等性能需求,就可以自動生成葉輪及蝸殼造型。

CFturbo 具備與多種 CAD 與 CAE 軟件的直接接口,從而確保 CFturbo 設計生成的幾何造型能夠便捷地導入各種軟件進行模型修改、性能校核、優化設計、性能分析等相關工作。

除了 IGES, STEP,DXF 以及 ASCII 文本等中間格式外,CFturbo 還具備與多種 CAD/CAE/CFD 大型軟件的直接接口。例如,CFturbo 與專業的泵、閥仿真軟件 PumpLinx 即可實現完美集成,從而深層次發揮各自的效能。

已集成的 CAD 軟件: AutoCAD, Catia, Inventor, OneSpace Designer, PRO/Engineer Wildfire, Solidworks, Unigraphics NX已集成的 CAE 軟件 : PumpLinx, ANSYS Blade Modeler, ANSYS Gambit/Fluent, ANSYS ICEM CFD, ANSYS TurboGrid, NUMECA, Autogrid, 4NUMECA, FINE/Turbo, Pointwise, Gridgen.

2.CFturbo 工作流程

輸入性能參數:包括設計流量、揚程、轉速、流體密度、流動角、轉向、葉片數等基本參數。CFturbo 會根據設計參數自動求解比速度、輸出功等參數,再根據默認或自定義的函數計算子午線基本參數。

輸入性能參數

子午線線型設計:可調整子午線,含子午線外形、前緣位置等。

子午線線型設計

葉型設置:含葉型選擇、葉片厚度設置、角度設置等參數選項。

葉型設置

葉片中心線設置:可設置葉片中心線的角度與形狀。

葉片中心線設置

葉型線設計:可詳細修改設置葉型線。

葉型線設計

葉尖磨圓:可設置不同類型與幾何的葉尖圓角。

葉尖磨圓

蝸殼設計: CFturbo 會根據葉輪設計參數自動計算蝸殼參數與其匹配。

蝸殼設計

性能預估: CFturbo 提供了性能預估功能,可針對設計好的泵模型,已經驗函數與 CFD 理論,給出泵初步的工作性能,從而指導設計工作。

泵工作特性的 CFturbo 預估

3.CFturbo 與 PumpLinx 的聯合仿真

CFturbo 中具備大量 CAE 與 CAD 軟件的直接接口,可直接在 CFturbo 直接啟動 PumpLinx 軟件,并自動選擇相應的泵模板,設置好求解模型,從而開展后續網格劃分與求解分析工作。

CFturbo 的 CAE 軟件接口(含 PumpLinx)

在 CFturbo 中啟動 PumpLinx

在 PumpLinx 中針對泵模型進行網格劃分與精確解算,可獲取詳細的工作性能參數。從而深入考察設計方案的優劣。除此之外,對比 PumpLinx 的計算結果與 CFturbo 中預估的性能,可指導 CFturbo 優化設計的方向。

PumpLinx 網格劃分與仿真

4.CFturbo-PumpLinx 設計-仿真一體化解決方案的技術優勢

CFturbo 具備與多種 CAD 與 CAE 軟件的直接接口,從而確保 CFturbo 設計生成的幾何造型能夠便捷地導入各種軟件進行模型修改、性能校核、優化設計、性能分析等相關工作。CFturbo 與 PumpLinx 二者可實現無縫集成,從而深層次發揮各自的效能。

僅需要提供基本的性能需求,即可在 CFturbo 中設計完備的泵與蝸殼造型,尤其是可以對葉輪造型進行優化設計。CFturbo 除了強大的設計能力之外,也可對泵的工作特性進行預估。通過這一預估功能,可以直接地看到葉輪改型對泵工作特性的影響,從而指導優化設計的方向,快速得到新的泵模型。設計完成后,在 CFturbo 中啟動 PumpLinx,可對優化后的泵模型建立網格并開展數值分析,進一步獲取其工作特性。

CFturbo-PumpLinx 設計-仿真一體化方案,可顯著提高企業產品設計、仿真的效率,快速獲取高性能的泵與旋轉機械造型,并且在設計初期就能比以往更早地認知產品性能、提高產品質量。同時,由于 CFturbo 能夠集成用戶自身的專業經驗設計函數,因此,CFturbo-PumpLinx 設計-仿真一體化解決方案可捕捉和固化最佳實踐,建立統一的設計、仿真、優化知識庫和數據庫。此外,該方案可引入造型與試驗等產品生命周期管理的基礎架構,從而有效利用、管理設計模型、仿真數據、試驗數據,全面提升企業的研發能力。

開放分享：優質有限元技術文章,助你自學成才