關(guān)鍵要點(diǎn)

• 所有渦輪機(jī)要么從不斷移動(dòng)的流體流中提取能量，要么將能量傳遞給流體。

• 渦輪機(jī)械的主要部件是旋轉(zhuǎn)元件、固定元件和輸入或輸出軸。   

• 渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的使用使設(shè)計(jì)人員能夠完全控制他們的渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)。

壓縮機(jī)級(jí)將機(jī)械能部分轉(zhuǎn)換為勢(shì)能或壓頭

渦輪機(jī)械采用熱力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)的概念來(lái)從流體傳遞能量或向流體傳遞能量。空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)在渦輪機(jī)械中非常具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗幚韽?fù)雜的流態(tài)和不同學(xué)科之間的相互作用。過(guò)去，渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)人員依賴(lài)于基于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和直覺(jué)的試錯(cuò)法。然而，這樣的設(shè)計(jì)未能滿(mǎn)足全球優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。此外，試錯(cuò)法中的長(zhǎng)設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng)了上市時(shí)間。

為了改進(jìn)優(yōu)化并縮短上市時(shí)間，現(xiàn)在使用渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。在本文中，我們將探討渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程，并了解渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件如何在此過(guò)程中為設(shè)計(jì)人員提供支持。

但首先，什么是渦輪機(jī)？

如果一個(gè)裝置通過(guò)動(dòng)態(tài)作用在流動(dòng)的流體和旋轉(zhuǎn)元件之間傳遞能量，那么它被認(rèn)為是渦輪機(jī)。動(dòng)態(tài)作用——熱力學(xué)和/或空氣動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致流體動(dòng)量和壓力的變化。通常，渦輪機(jī)涉及用于內(nèi)部或外部機(jī)械能傳遞的穩(wěn)流過(guò)程。

渦輪機(jī)和應(yīng)用示例

產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)器是渦輪機(jī)的常見(jiàn)示例。產(chǎn)生軸功率的渦輪機(jī)是一種發(fā)電型的渦輪機(jī)械。產(chǎn)生壓力或壓頭的機(jī)器是下一類(lèi)渦輪機(jī)。壓縮機(jī)和離心泵屬于產(chǎn)生壓力或揚(yáng)程的渦輪機(jī)械。風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)是用于通風(fēng)和熱交換的渦輪機(jī)。所有渦輪機(jī)要么從不斷移動(dòng)的流體流中提取能量，要么將能量傳遞給流體。

渦輪機(jī)應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括商業(yè)、航空航天和軍事應(yīng)用，僅舉幾例。根據(jù)應(yīng)用，渦輪機(jī)可稱(chēng)為發(fā)電機(jī)、推力產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪增壓器。

讓我們看看渦輪機(jī)械的能量傳輸階段。

渦輪機(jī)械的能量轉(zhuǎn)移階段

渦輪機(jī)械的最終目標(biāo)是傳遞能量。渦輪機(jī)械分階段執(zhí)行此操作。當(dāng)流動(dòng)的流體通過(guò)不同的能量傳遞階段時(shí)，能量被傳遞到流動(dòng)的流體或從流動(dòng)的流體傳遞。渦輪機(jī)械的主要部件是旋轉(zhuǎn)元件、固定元件和輸入或輸出軸——這些都會(huì)影響能量傳輸階段。

考慮渦輪機(jī)械系統(tǒng)。該系統(tǒng)的渦輪機(jī)械級(jí)由固定導(dǎo)葉（稱(chēng)為定子葉片）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)葉片）組成。 

壓縮級(jí)

通常，所有渦輪機(jī)械系統(tǒng)都由壓縮機(jī)級(jí)或渦輪級(jí)組成。可以通過(guò)壓縮機(jī)級(jí)在系統(tǒng)中建立總壓力。壓縮機(jī)級(jí)將機(jī)械能部分轉(zhuǎn)換為勢(shì)能或壓頭。壓縮機(jī)中的各種組件有助于建立壓力。 

渦輪級(jí)

渦輪級(jí)將流體介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。渦輪機(jī)的橫截面和平均直徑對(duì)于保持給定渦輪機(jī)應(yīng)用所需的軸向速度和流動(dòng)路徑非常重要。

渦輪機(jī)械中存在的每個(gè)部件的設(shè)計(jì)都很重要，因?yàn)榱慵乃形⑿〖?xì)節(jié)都會(huì)增加給定渦輪機(jī)械應(yīng)用所需的壓力或動(dòng)量變化。渦輪機(jī)中的組件和子組件以及流動(dòng)角（絕對(duì)角和相對(duì)角）會(huì)影響壓縮機(jī)、渦輪機(jī)和任何其他渦輪機(jī)的行為。

渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件 

渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)是一門(mén)藝術(shù)，在很大程度上取決于設(shè)計(jì)師的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，以確保設(shè)計(jì)符合全球標(biāo)準(zhǔn)。渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的使用賦予了設(shè)計(jì)人員權(quán)力，使他們能夠完全控制渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)。渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件為渦輪機(jī)械級(jí)或組件（如定子、葉輪、蝸殼等）的一維或三維參數(shù)化概念設(shè)計(jì)提供了一個(gè)平臺(tái)。設(shè)計(jì)軟件還允許訪(fǎng)問(wèn)各種集成分析工具，以驗(yàn)證性能、耐用性和可靠性該設(shè)計(jì)。使用渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件可以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)，從而允許設(shè)計(jì)人員擴(kuò)展設(shè)計(jì)范圍以納入渦輪機(jī)械應(yīng)用的所有要求。

符合全球標(biāo)準(zhǔn)

渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)軟件通過(guò)設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化工具幫助設(shè)計(jì)師。它旨在為渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)立新標(biāo)準(zhǔn)——在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到全球公認(rèn)的設(shè)計(jì)水平。Cadence Fidelity 軟件為設(shè)計(jì)人員提供了快速的渦輪機(jī)械設(shè)計(jì)周期，以及有助于小型化、高效設(shè)計(jì)、可靠性和優(yōu)化的工具。