渦輪機的案例
一期一會 | 什么是渦輪機？
在沖動式渦輪機系統中，流體在離開噴嘴后，其壓力不會發生變化，但流體在撞擊渦輪葉片后，其流動方向通常會發生顯著變化。
反動式渦輪機
反動式渦輪機的工作原理是，流體通過一組葉片時發生膨脹，從而將壓力轉化為葉片上的力。其中，每個葉片都承受相同的載荷。反動式渦輪機可以由多組轉子（稱為“級”）組成，這些轉子根據其對應流動段的壓力條件進行了優化。
最常見的反動式渦輪機類型是用于噴氣式發動機的風力機和燃氣輪機。大多數蒸汽渦輪機和天然氣動力渦輪機都屬于反動式渦輪機。反動式渦輪機使用護罩或外殼來定位流體流經渦輪葉片的位置。當流體流經渦輪機時，反動式渦輪機中的流動會經歷明顯的壓力下降。
渦輪機中的關鍵組件
要了解渦輪機工作原理，一個好方法是查看每個關鍵組件的作用。
渦輪葉片
葉片是渦輪機最關鍵的組件，它們通過平臺（通常是圓盤）連接到軸上。渦輪葉片有時被稱為轉子葉片，其作用是將動量或壓降轉換為垂直作用于旋轉軸的力，從而在軸周圍產生扭矩。
渦輪葉片的形式可以很簡單，比如浸入流動水道、與流動方向呈垂直角度的扁平槳葉；它們也可以很復雜，比如渦輪增壓器中的徑流式渦輪機，其葉片呈螺旋形狀排列，以便將來自轉子圓周的流體向內轉換為與軸對齊的軸向流。一些葉片非常纖薄而細長，比如蒸汽渦輪機或風力機的葉片；還有一些葉片則更長而且相對較厚，比如燃氣輪機發動機的高壓葉片。
渦輪機轉子
渦輪葉片所連接的輪狀物、圓盤或鼓形結構被稱為渦輪機轉子。
軸
由渦輪葉片產生、由渦輪機轉子傳遞的機械功率，會被渦輪機的軸傳遞出去。軸通過高速軸承連接到靜態結構。多個渦輪機轉子可以連接到同一個軸上。
展開 NREL VI 期風力渦輪機 CFD 分析和驗證 ￥8
您將學
到什么 模擬 NREL 第六階段風力渦輪機案例
參加本課程
后，學生將能夠模擬任何類型的風力渦輪機 您將獲得創建水平軸風力渦輪機
CAD 模型的技能 您應該能夠使用本課程中教授的技能以及任何其他風力渦輪機獲得 NREL 第六階段的準確結果
要求
對使用 ANSYS （ICEMCFD、Spaceclaim、Fluent） 和 solidworks 軟件有很好的理解。雖然我們將從頭開始，但一些基本的工作知識將非常有幫助。
計算機至少具有 32 GB RAM 和具有良好顯卡的 i7 處理器。
尺寸為 23 英寸或更大（最好是 29 英寸）的 LED 顯示器，以正確可視化結果。
風力渦輪機理論
的基本知識 CFD 的基本知識以及一些簡單的 CFD 問題（如機翼或平板 CFD）的應用
描述
在本課程中，您將學習對 NREL Phase VI 風力渦輪機進行 CFD 分析。您將從頭開始學習所有內容，并且僅使用 NREL 網站上提供的基本數據（NREL 第六階段報告、文檔編號 29955.pdf），例如翼型坐標、沿徑向站的扭轉角和弦長以及不同風速的扭矩值。在本課程中，您將使用 solidworks 創建 NREL 六期風力渦輪機的 CAD 模型，使用 ANSYS Spaceclaim 創建內部和外部域，使用 ICEMCFD 創建域的混合網格，使用 Fluent 進行求解和后處理。最后，您將當前的 CFD 結果與 NREL 提供的實驗數據進行比較。
展開 Ansys助力Vestas完成風力渦輪機控制器的復雜安全設計，推動零排放進程
Vestas在其整個產品鏈上擴展Ansys仿真解決方案的使用，幫助其開發更安全的風力渦輪機控制解決方案（圖片由Vestas提供）
Vestas使用Ansys SCADE的基于模型的軟件開發環境來設計風力渦輪機控制器，成功滿足其獨特的系統設計與認證要求。SCADE支持與產品平臺無關的可變部分開發，僅修改極少的參數就可以從一臺渦輪機更改到另一臺渦輪機，這項工作為客戶帶來性價比更高、品質更優的渦輪機設計。
Vestas功能安全業務部電源解決方案高級專家Keld Hammerum表示：“SCADE依然是我們解決風力渦輪機組件固有復雜性的首選工具。對于在過去三年中SCADE Test的持續改進以及我們從Ansys得到的支持，我們倍感欣喜。在我們自己的仿真框架中重復使用Ansys SCADE應用軟件模型有助于推動更可靠、更優異的仿真，最終讓我們推出更具競爭力的風力渦輪機設計。”
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“Ansys SCADE幫助Vestas開發客戶在風力渦輪機設計中所需的先進、復雜的軟件，讓設計更容易符合IEC 61508等相關安全標準。在不同的仿真環境下運行專門的SCADE模型可以改善仿真結果，我們將繼續支持Vestas致力于開發安全、可持續的能源解決方案。”
展開 案例分享 | 基于海克斯康技術的渦輪增壓風力發電機設計與分析
H2O Turbines Ltd 是英國渦輪增壓風力發電機技術專家。該公司已經建造了一個創新的3KW家用渦輪機，該渦輪機使用專利技術將風能轉化為熱能和電能（圖 1）。該渦輪機足夠小，無需規劃許可即可安裝在后花園中，并將旋轉運動能量轉換為儲存的熱能。簡單來說，當風吹來時，渦輪機的頂部開始旋轉，旋轉軸進入渦輪機的底部進行運轉。渦輪機不使用電氣元件，在運行和發電過程中不燃燒碳，也不使用貴金屬。為了提供更多的清潔熱能，這項技術的升級及推廣計劃正在有序進行中。英國的 DOCAN 是一家先進的工程咨詢和 CAE 軟件分銷公司，一直為H2O Turbines 提供工程支持，支持原型開發和 FEED（前端工程設計）項目。他們一直使用海克斯康的軟件和技術支持這種創新的新型可再生能源系統的開發。
圖 1：渦輪系統的 3D CAD
海克斯康于 2018 年收購BRICSCAD，用于生成新型渦輪系統的 2D 和 3D 幾何并提供 3D 可視化。
將 MSC Apex 應用于幾何形狀處理，以便對葉片結構的不同配置進行快速的結構研究。通過中性面提取、網格劃分和運行分析，可在幾分鐘內完成固有頻率分析（圖 2 和 3）。這一部分對于設計很重要，避免在風載和運行下激發固有頻率。
圖 2：使用 MSC Apex 進行幾何清理
圖 3：固有頻率分析
事實上，H2O 渦輪機將風能轉化為機械能，然后再轉化為熱能。
為了將能量從渦輪機傳輸到加熱系統，將使用大型行星齒輪系統。
因此，不僅需要正確設計和確定齒輪組件的尺寸，還需要確定可以傳遞到加熱系統的機械能。
能量傳遞和系統動力學分析在Adams中完成（圖 4 和圖 5）。
展開 
案例分析 | 使用Cradle CFD評估韓國摩天大樓中的風力渦輪機
由韓國能源研究所和CEDIC Ltd（ref 1）領導的研究人員使用Cradle CFD的計算流體動力學（CFD）工具進行了一些基礎研究，研究了這種摩天大樓中的建筑物集成風力渦輪機（BIWT）的可行性，以此給局部地區發電，降低碳排放。
可再生能源是可持續和環保能源生產的一個明顯的標志，如果可以將其集成到建筑物中，在源頭使用并且在設計階段可行，那么它將是未來的一個重大可持續性創新。作者（ref1）首先研究了巴林世界貿易中心，該建筑于2008年建成，被認為是第一個現代BIWT。它有一個240 m，50層高的，具有對稱三角形的雙子大樓，其形狀和布局旨在利用風能，而不僅僅是將風力渦輪機集成到建筑物中（見圖 1）。
（a）風力渦輪機正面的照片；
（b）地面上方100 m的垂直橫截面上的風速云圖
（來自作者的CFD分析）
圖 1. 巴林世界貿易中心流量分析
它被認為是建筑物增強型風力渦輪機（BAWT），是一種比BIWT更激進的概念。如建筑物照片所示，并根據Cradle CFD的分析結果，在連接三角形雙塔的橋上安裝了直徑29 m，容量225 kW的3葉片水平軸風力渦輪機，該橋以內角對稱 大約120° 由于巴林世界貿易中心位于阿拉伯海岸附近，因此建筑物的中心會發生經典的“文丘里”效應，當海風吹拂建筑物時，風將加速通過雙子塔形成的喉部。通過這種眾所周知的現象來提高風力發電的效率。三臺渦輪機每年的發電量占建筑物能耗的13％；容量系數約為22％。
另一項使用Cradle CFD進行流體流動分析的案例是2011年在英國倫敦建造的Strata SE1建筑物，是一棟 148 m高，43層的住宅，將三臺19 kW容量的屋頂水平軸風力渦輪機集成到其中（圖2）。該建筑具有獨特的外觀，已獲得多項建筑設計獎。
展開 Ansys助力Vestas完成風力渦輪機控制器的復雜安全設計，推動零排放進程
Vestas在其整個產品鏈上擴展Ansys仿真解決方案的使用，幫助其開發更安全的風力渦輪機控制解決方案（圖片由Vestas提供）
Vestas使用Ansys SCADE的基于模型的軟件開發環境來設計風力渦輪機控制器，成功滿足其獨特的系統設計與認證要求。SCADE支持與產品平臺無關的可變部分開發，僅修改極少的參數就可以從一臺渦輪機更改到另一臺渦輪機，這項工作為客戶帶來性價比更高、品質更優的渦輪機設計。
Vestas功能安全業務部電源解決方案高級專家Keld Hammerum表示：“SCADE依然是我們解決風力渦輪機組件固有復雜性的首選工具。對于在過去三年中SCADE Test的持續改進以及我們從Ansys得到的支持，我們倍感欣喜。在我們自己的仿真框架中重復使用Ansys SCADE應用軟件模型有助于推動更可靠、更優異的仿真，最終讓我們推出更具競爭力的風力渦輪機設計。”
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“Ansys SCADE幫助Vestas開發客戶在風力渦輪機設計中所需的先進、復雜的軟件，讓設計更容易符合IEC 61508等相關安全標準。在不同的仿真環境下運行專門的SCADE模型可以改善仿真結果，我們將繼續支持Vestas致力于開發安全、可持續的能源解決方案。”
展開 案例分析 | 使用Cradle CFD評估韓國摩天大樓中的風力渦輪機
由韓國能源研究所和CEDIC Ltd（ref 1）領導的研究人員使用Cradle CFD的計算流體動力學（CFD）工具進行了一些基礎研究，研究了這種摩天大樓中的建筑物集成風力渦輪機（BIWT）的可行性，以此給局部地區發電，降低碳排放。
可再生能源是可持續和環保能源生產的一個明顯的標志，如果可以將其集成到建筑物中，在源頭使用并且在設計階段可行，那么它將是未來的一個重大可持續性創新。作者（ref1）首先研究了巴林世界貿易中心，該建筑于2008年建成，被認為是第一個現代BIWT。它有一個240 m，50層高的，具有對稱三角形的雙子大樓，其形狀和布局旨在利用風能，而不僅僅是將風力渦輪機集成到建筑物中（見圖 1）。
（a）風力渦輪機正面的照片；
（b）地面上方100 m的垂直橫截面上的風速云圖
（來自作者的CFD分析）
圖 1. 巴林世界貿易中心流量分析
它被認為是建筑物增強型風力渦輪機（BAWT），是一種比BIWT更激進的概念。如建筑物照片所示，并根據Cradle CFD的分析結果，在連接三角形雙塔的橋上安裝了直徑29 m，容量225 kW的3葉片水平軸風力渦輪機，該橋以內角對稱 大約120° 由于巴林世界貿易中心位于阿拉伯海岸附近，因此建筑物的中心會發生經典的“文丘里”效應，當海風吹拂建筑物時，風將加速通過雙子塔形成的喉部。通過這種眾所周知的現象來提高風力發電的效率。三臺渦輪機每年的發電量占建筑物能耗的13％；容量系數約為22％。
另一項使用Cradle CFD進行流體流動分析的案例是2011年在英國倫敦建造的Strata SE1建筑物，是一棟 148 m高，43層的住宅，將三臺19 kW容量的屋頂水平軸風力渦輪機集成到其中（圖2）。該建筑具有獨特的外觀，已獲得多項建筑設計獎。
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由韓國能源研究所和CEDIC Ltd（ref 1）領導的研究人員使用Cradle CFD的計算流體動力學（CFD）工具進行了一些基礎研究，研究了這種摩天大樓中的建筑物集成風力渦輪機（BIWT）的可行性，以此給局部地區發電，降低碳排放。
可再生能源是可持續和環保能源生產的一個明顯的標志，如果可以將其集成到建筑物中，在源頭使用并且在設計階段可行，那么它將是未來的一個重大可持續性創新。作者（ref1）首先研究了巴林世界貿易中心，該建筑于2008年建成，被認為是第一個現代BIWT。它有一個240 m，50層高的，具有對稱三角形的雙子大樓，其形狀和布局旨在利用風能，而不僅僅是將風力渦輪機集成到建筑物中（見圖 1）。
（a）風力渦輪機正面的照片；
（b）地面上方100 m的垂直橫截面上的風速云圖
（來自作者的CFD分析）
圖 1. 巴林世界貿易中心流量分析
它被認為是建筑物增強型風力渦輪機（BAWT），是一種比BIWT更激進的概念。如建筑物照片所示，并根據Cradle CFD的分析結果，在連接三角形雙塔的橋上安裝了直徑29 m，容量225 kW的3葉片水平軸風力渦輪機，該橋以內角對稱 大約120° 由于巴林世界貿易中心位于阿拉伯海岸附近，因此建筑物的中心會發生經典的“文丘里”效應，當海風吹拂建筑物時，風將加速通過雙子塔形成的喉部。通過這種眾所周知的現象來提高風力發電的效率。三臺渦輪機每年的發電量占建筑物能耗的13％；容量系數約為22％。
另一項使用Cradle CFD進行流體流動分析的案例是2011年在英國倫敦建造的Strata SE1建筑物，是一棟 148 m高，43層的住宅，將三臺19 kW容量的屋頂水平軸風力渦輪機集成到其中（圖2）。該建筑具有獨特的外觀，已獲得多項建筑設計獎。
展開 維修飛機渦輪機：Optomec LENS工藝金屬3D打印系統
僅在過去的12個月里，該公司就與美國空軍簽訂了合同，以確定噴氣式渦輪機的打印參數，并開發出大批量的發動機MRO 3D打印機。
為了突出采用LENS的潛在成本節約，Optomec公司還在去年6月推出了一個投資回報率（ROI）評估工具。據稱，該成本計算器能夠為尋求在燃氣輪機MRO中改用DED的個人客戶評估自動化激光熔覆設備的盈利能力。
△Optomec的LENS技術能夠在現有零件上沉積額外的材料，使其成為航空航天MRO的理想選擇。照片來自Optomec公司。
優化渦輪機維修
由于可能與NDA有關的原因，Optomec公司沒有透露最新買家的名字，但它將該客戶描述為一個 "領先的供應商"，其在航空MRO市場的價值為370億美元。據了解，該客戶也是Optomec系統的現有采用者，它已經使用了五臺以上的3D打印機來維修飛機發動機和工業燃氣輪機中的渦輪機部件。
據Optomec公司稱，客戶計劃采用他們技術的自適應軟件和即時激光功率調整功能，為磨損的發動機部件提供精確金屬增材維修。客戶這樣做的目的是將渦輪機恢復到其原始制造商規定的規格，同時減少對打印在上面的金屬特性的干擾，提高終端部件的質量。
我們還相信，此舉將使這家航空供應商將兩個手動渦輪機維修過程合并為一個自動程序，從而降低其發動機大修成本。Optomec公司的系統每年能夠修復數以萬計的渦輪機，它的MRO裝置總數達到100個，它說這些機器現在是 "燃氣渦輪機行業的黃金標準"。
△阿提哈德工程公司的3D打印MRO設施。照片來自阿提哈德工程公司。
展開 文獻分享丨綜述：風力渦輪機與風場的尾流
尾流是影響風電場設計，運行控制和電纜布置的重要因素，經過和梁工的交流，我發現之前對垂直軸風力機的尾流的文獻閱讀比較少，而這是風力渦輪機的一個特重要的參數。原文可點擊原文鏈接（文章為開源）。
文章原題：W
ind-Tur
bine and Wind-Farm Flows: A Rev
ie
w，英國杜倫大學
文章的主要內容如下：
隨著水平軸風力機的發展，以及空氣動力學的進步，現代的水平軸風力機實現了約0.5的功率系數，非常接近貝茨極限（0.593），但對實際的風力機以及風場的性能預測仍然是一個比較復雜的事，這是由于風力渦輪機與大氣邊界層（atmospheric boundary layer）之間的復雜相互作用。
本文總結了影響風能的四個不同尺度，從翼形尺度到宏觀尺度。如圖1，
近年來，研究人員主要通過以下四種方法分析湍流，大氣邊界層與風力渦輪機以及風場的相互作用：分析模型（analytical modelling），計算機流體動力學（CFD）,風洞實驗（wind tunnel experients），現場實驗（field experiments）。
風力發電機對流場的影響包括上游（也稱為感應區域）和下游（即渦輪機前方，及渦輪機后方），且對上游的影響主要是降低風速，
x代表流向方向，風輪處為0，逆風方向為負，d為轉子直徑,a表示轉子感應系數。
渦輪機的下游區域，也就是尾流，通常分為兩個區域，分別為：1近尾流（長度為2~4個轉子直徑）2遠尾流，如圖2，
近尾跡區域會受到葉片，葉片形狀，輪轂，機艙形狀的影響，所以流場非常復雜，相反，遠尾跡區域受風力機的影響較小。
展開 Ansys助力Vestas完成風力渦輪機控制器的復雜安全設計，推動零排放進程
Vestas在其整個產品鏈上擴展Ansys仿真解決方案的使用，幫助其開發更安全的風力渦輪機控制解決方案（圖片由Vestas提供）
Vestas使用Ansys SCADE的基于模型的軟件開發環境來設計風力渦輪機控制器，成功滿足其獨特的系統設計與認證要求。SCADE支持與產品平臺無關的可變部分開發，僅修改極少的參數就可以從一臺渦輪機更改到另一臺渦輪機，這項工作為客戶帶來性價比更高、品質更優的渦輪機設計。
Vestas功能安全業務部電源解決方案高級專家Keld Hammerum表示：“SCADE依然是我們解決風力渦輪機組件固有復雜性的首選工具。對于在過去三年中SCADE Test的持續改進以及我們從Ansys得到的支持，我們倍感欣喜。在我們自己的仿真框架中重復使用Ansys SCADE應用軟件模型有助于推動更可靠、更優異的仿真，最終讓我們推出更具競爭力的風力渦輪機設計。”
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“Ansys SCADE幫助Vestas開發客戶在風力渦輪機設計中所需的先進、復雜的軟件，讓設計更容易符合IEC 61508等相關安全標準。在不同的仿真環境下運行專門的SCADE模型可以改善仿真結果，我們將繼續支持Vestas致力于開發安全、可持續的能源解決方案。”
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10米大的風力渦輪3D打印機，Voxeljet與GE合作
2021年9月18日，南極熊發現，在GE可再生能源部門最近發布的一份公告中描述了與voxeljet和Fraunhofer IGCV的合作，目的是開展風力渦輪機的有效生產。
△大尺寸的風力渦輪機葉片。來源：GE可再生能源
可再生能源已經成為一項使用量急劇增加的技術，而該領域的一個關鍵組成部分是風能。風能是通過風經過時渦輪機旋轉轉化得來的。擁有大直徑葉片的風輪機能源轉化效用最高，然而大葉片需要大的塔架，否則葉片尖端會撞擊地面。換句話說，未來的風力渦輪機最好以巨大的規模制造，這就帶來了一個問題。
在傳統的工廠里制造這些巨大的部件意味著它們必須被運到建造地點。通常情況下，建造地點需要位于風向最佳的地方，這往往是在不靠近工廠的地點，又或者沒有適當的道路通行。
大型部件的運輸也意味著穿越公路網，而且有很大的尺寸限制。有時，這意味著大件物品必須被分割成多個部件，在現場組裝，也需要額外的運輸成本。
對于一個致力于降低排放的行業來說，這聽起來并不像一個成功的案例。
△Voxeljet3D打印過程。來源：GE可再生能源
目前，業內推出的新概念是直接在施工現場生產較大的部件。Voxeljet的設備將打印出砂模，這將成為大規模鑄造的模具。通用電氣可再生能源公司表示：“一些部件的長度可能大到9.5米（31英尺）。我們正在開發的AdvanceCasting Cell（ACC）3D打印機將得到德國聯邦經濟事務和能源部的財政支持，通過打印的模具來鑄造GE Haliade-X的機艙2的部件，每個部件的重量可以超過60公噸，這種生產模式將把模具制作時間從十周或更長時間縮短到只有兩周。"
△大型渦輪機部件的鑄造工藝。
展開 Van Oord攜手Ansys加速設計高度可持續性海上風力渦輪機
為了加速和優化仿真流程，Van Oord工程團隊與Ansys渠道合作伙伴Infinite Simulation Systems B.V.合作，利用Ansys? Mechanical?和Ansys? Cloud?推動了設計優化，大幅縮短了產品研發時間，并提高了新一代海上渦輪機的效率。
利用Ansys Mechanical和Ansys Cloud，Van Oord工程師能夠在Cloud上快速運行5倍以上的設計迭代，以預測高級風力渦輪機基座的性能，還能改進制造工藝，同時降低項目風險并加速供應鏈談判。結果表明，原本需要在多個昂貴工作站上運行一周的仿真，現在隔夜就能完成，從而節省了7倍的時間，同時大幅降低由于生產延期帶來的風險。
Van Oord 海上風力渦輪機單翼基座（圖片由Van Oord提供）
Van Oord工程專家Ralph Luiken指出：“Van Oord工程師利用Ansys Cloud推動新產品創新，并求解不斷增加的Mechanical模型數量，這些模型可能具有超過550萬自由度、180萬個節點和55萬個單元。過去，這些龐大的模型每個都需要150個小時的運行時間，但是借助Ansys Cloud，我們的團隊已將每次仿真的運行時間縮短到不到24個小時。這大幅加速了產品研發進程，幫助我們加快與基座鋼材供應商的談判，并加速向全球客戶交付產品。”
Ansys 高級副總裁Shane Emswiler表示：“Ansys很榮幸能夠與Van Oord工程師合作，加快他們的研發速度，通過開發高效的海上風力渦輪機基座，為全球數百萬家庭提供可再生能源，幫助其實現可持續發展目標。Ansys Cloud專為我們的旗艦版求解器打造，支持一鍵獲取Microsoft Azure云端計算資源。
展開 IN718 合金低壓渦輪機匣整體精密成形研究
低壓渦輪機匣(圖1）是航空發動機關鍵零件，該零件為碗狀，屬典型大錐形、大高度異形環件，大、小頭截面面積差異大，零件壁厚薄，加工時易產生變形。零件材料為IN718，該合金在鍛造過程中，過程參數如加熱溫度、保溫時間、轉移時間、工模具預熱溫度、軋制曲線、終鍛溫度等控制對其性能及一致性影響極大。采用傳統方式生產該類鍛件是先將坯料制備成矩形，通過等截面轉換的方式，利用掰形沖頭將鍛件制成異形中間坯后，再通過異形軋制的方式成形。采用該方式生產的鍛件材料利用率低、制造成本高、加工后及使用過程中易變形。
圖1 低壓渦輪機匣零件示意圖
目前，用于國產商用航空發動機的低壓渦輪機匣投料重量為1327kg，鍛件重量為1122kg，交付重量為577kg，鍛件材料利用率僅為51%，環軋件到零件的材料利用率低于15%。此次試制的低壓渦輪機匣鍛件通過整體精密成形(圖2），低壓渦輪機匣鍛件重量降低至650kg，鍛件材料利用率可提升至80%，節約原材料約580kg，僅原材料節約降低成本20 多萬元，大幅降低低壓渦輪機匣制造成本。
關鍵技術
異形坯料脹形制坯技術
圖2 機匣毛坯對比
低壓渦輪機匣難以采取矩形截面環形中間坯直接軋制成形，需要制成矩形坯料后再脹形實現分料。該技術關鍵點是矩形中間坯設計及脹形模具設計，中間坯的設計需考慮制坯時的可行性及成形后的材料分配，通過兩套脹形沖頭及胎模逐步增大坯料斜度、成形大頭外法蘭，得到滿足要求的異形坯料。鍛件脹形過程示意圖見圖3。
大錐度環件精密軋制成形過程控制技術
鍛件采用徑-軸雙向聯合軋制進行整體精密軋制成形，使鍛件成形形狀接近于零件形狀，提高了材料利用率。
展開 Van Oord攜手Ansys加速設計高度可持續性海上風力渦輪機
為了加速和優化仿真流程，Van Oord工程團隊與Ansys渠道合作伙伴Infinite Simulation Systems B.V.合作，利用Ansys? Mechanical?和Ansys? Cloud?推動了設計優化，大幅縮短了產品研發時間，并提高了新一代海上渦輪機的效率。
利用Ansys Mechanical和Ansys Cloud，Van Oord工程師能夠在Cloud上快速運行5倍以上的設計迭代，以預測高級風力渦輪機基座的性能，還能改進制造工藝，同時降低項目風險并加速供應鏈談判。結果表明，原本需要在多個昂貴工作站上運行一周的仿真，現在隔夜就能完成，從而節省了7倍的時間，同時大幅降低由于生產延期帶來的風險。
Van Oord 海上風力渦輪機單翼基座（圖片由Van Oord提供）
Van Oord工程專家Ralph Luiken指出：“Van Oord工程師利用Ansys Cloud推動新產品創新，并求解不斷增加的Mechanical模型數量，這些模型可能具有超過550萬自由度、180萬個節點和55萬個單元。過去，這些龐大的模型每個都需要150個小時的運行時間，但是借助Ansys Cloud，我們的團隊已將每次仿真的運行時間縮短到不到24個小時。這大幅加速了產品研發進程，幫助我們加快與基座鋼材供應商的談判，并加速向全球客戶交付產品。”
Ansys 高級副總裁Shane Emswiler表示：“Ansys很榮幸能夠與Van Oord工程師合作，加快他們的研發速度，通過開發高效的海上風力渦輪機基座，為全球數百萬家庭提供可再生能源，幫助其實現可持續發展目標。Ansys Cloud專為我們的旗艦版求解器打造，支持一鍵獲取Microsoft Azure云端計算資源。
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