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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-03-07

ansys計算葉輪的實例教程
2017/3/30
今天完成兩個任務:
多工況計算設置
多湍流模型計算
多工況計算設置
CFX中多工況新建設置還是比較方便,使用右鍵菜單中增加分析,用向導定義工況;也可以復制粘貼新建分析,然后去修改邊界條件。
多工況的計算目前沒看到任務定義,需要一個一個計算。一個工況可以采用并行來加速,但是多個工況以前計算只能打開幾個窗口處理。
計算收斂史默認信息比較多,但是葉輪機性能參數中總壓比沒有發現,可能要自己定義或者在后處理中查看。
整個設置過程是面向計算域網格對象為主,控制參數、輸出參數在PRE中;而初場方式和并行方式主要在求解管理器中處理。
多湍流模型計算
多湍流模型計算雖然用得不多,但是初始標定可能要用。設置中按照多工況計算設置處理的時候出了障礙:在界面中模型已經變化了,但是計算檢查的時候發現其實沒有變化。
通過新建工程或者輸入文件,可以直接打開原來的另存一下,在這個新輸入中處理湍流模型的變化。
由于湍流模型不同,邊界條件和其他設置會變化,所幸這些檢查是由軟件自己處理的,他會在信息窗口提示錯誤在哪里。所以按照這些提示直接修改后就可以了。
CFX中的湍流模型比較全面和多,設置方式也有他自己的特色。他主要是以計算域網格為對象的,所以湍流模型放在域的流體模型中了。這和NUMECA以計算流體力學中的概念為主要對象有所不同,熟悉后也可以很快適應。
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展開 看到覺得不錯,雖然不是很會ANSYS,不過樂意分享
以離心泵葉輪為研究對象,設定不同的兩種工況(120/160L/s),基于Navier-Stokes方程和SST k-?棕湍流模型,構建兩者的內流場模型,次而根據其受力建立葉輪葉片的靜力平衡方程,設置邊界條件,施加載荷,最后求解得出結果。在流場的數值模擬中,由于考慮到離心力及流場對葉片的表面壓力的影響,將內流場網格連接CFX模組進行流場模擬。在結構場中,導入CFX計算得出的水壓力數值,最后求解得到葉片在兩個工況下的應力應變情況。分析結果表明,葉輪葉片都能在兩種工況下正常的運行。
2 結構場計算
2.1 載荷施加
載荷中涉及的葉片水壓力無法在Mechanical中單獨施加,采用的是CFX-Post的計算數據連接Static Structure模組,施加水壓力,除此之外,還涉及位移約束和離心力。離心載荷是通過插入Inertial選項中的Rotational Velocity,選擇的葉輪轉速給定為153.93rad/s。位移約束通過插入Inertial選項中的Cylindrical Support,旋轉軸段的兩個柱面。
2.2 求解結果
圖5中是反映的兩種工況下葉片的應力應變云圖。工況1(Q=120L/Min)葉片,最小應變位移為6.0198×10-5m,最大應變位移為1.4991×10-3m;工況2(Q=160L/Min)葉片,最小應變位移為8.4329×10-5m,最大應變位移為1.8137×10-3m。
選擇任意葉片的兩條上緣線,單獨選取每個工況的吸力面、壓力面的兩天緣線進行對比,觀察隨著流量的增加,等效應力的變化趨勢。
展開 本文利用CFX模擬離心壓縮機葉輪的氣動性能。
注:本文采用CFX 2019R2進行演示
1 幾何模型
幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個葉輪有24個葉片,以22360rpm的轉速繞Z軸旋轉。
△ 幾何模型示意圖
2 BladeGen定義幾何
啟動Workbench 2019 R2,將BladeGen模塊拖入工程視圖,右擊
A2:Blade Design→Properties,在屬性面板中設置如下圖所示
△ 屬性設置
加載創建好的葉輪。
Ansys拓展與Concepts NREC的合作關系,通過CFD分析軟件與葉片設計軟件的集成,實現端到端工作流程,并加快產品上市進程
主要亮點
雙方現在可以在Concepts NREC的AxCent? 3D葉輪機械組件設計中運行面向葉輪機械應用的Ansys CFX?計算流體力學軟件
該合作使設計人員能夠以更高的預測準確性快速評估機器性能,從而縮短設計周期,并提高壓縮機、渦輪機、泵、風扇和渦輪增壓器等應用的性能
近期,Ansys與Concepts NREC攜手推出自動化工作流程,將設計工具與面向渦輪機械應用的可靠分析工具相連接。CFX與AxCent的集成使設計人員能夠以更高的預測準確性快速評估機器性能,從而縮短設計周期并提高壓縮機、渦輪機、泵、風扇和渦輪增壓器等應用的性能。
葉輪機械工程師的傳統做法是,在一個軟件程序中準備初始葉片設計,然后在不同的程序中執行詳細的3D分析,而且還需要在二者之間手動傳輸數據。這種連續的數據導出可能導致大量時間延遲,需要額外的計算資源,并增加與生產相關的成本。
新的技術集成使Ansys客戶能夠使用Concepts NREC的設計工具,在同一界面內輕松從CFX求解器獲得性能結果。客戶能夠為所有葉柵自動創建參數,而且可以在不間斷的工作流程中定義物理設置。CFD仿真的這種“一鍵式”方法,使工程師能夠在制造之前先利用Ansys求解器快速驗證葉輪機械設計。CFX穩健的求解器非常適合設計優化,可幫助客戶設計高效機器,同時滿足嚴格的產品安全和環境影響標準。
將Ansys TurboGrid和Ansys CFX集成到Concepts NREC的AxCent用戶界面中
例如,Boiler 2.0的創新制造商AtmosZero致力于為工業和商業應用進行蒸汽脫碳。
展開 視頻內容:
本視頻主要介紹了通過ANSYS CFX的TBR模型對轉靜子的單葉片通道進行瞬態仿真,從而大大降低了葉輪機械瞬態分析的計算資源與時間花費,使得瞬態分析能夠成為葉輪機常規設計的有力工具。
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這篇文章介紹了OpticStudio如何計算材料在任意輸入波長、環境溫度和壓強下的折射率。
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在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出:零部件特征尺寸,影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時,需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。(一般而言,當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時,零部件的表面或內部缺陷發生的概率會增加
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這篇文章介紹了什么是光瞳偏移 (Pupil Shift) 以及“自動計算光瞳偏移 (Automatic Calculation of Pupil Shifts)”功能是如何進行計算的。
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光線瞄準算法是一個非常強大的功能,它可以在系統存在較大光瞳像差或光瞳存在傾斜/偏心時正確的瞄準光線以確定光瞳位置。但是該算法需要首先找到一條到達光瞳表面的光線
我們經常聽到用戶抱怨新硬件的性能和吞吐量達不到預期。對于習慣了高級軟件需求的工程師來說,這或許并不令人意外。畢竟,為仿真應用選購合適的硬件與為電子郵件或客戶關系管理 (CRM) 應用選購臺式電腦截然不同。您必須根據仿真需求來匹配處理器、內存、存儲和網絡。
Ansys 工作負載對內存帶寬和計算能力都有很高的要求,而這些要求會因多種因素而異,包括數據集的大小和所使用的求解器。多年來,我們與高性能計算
凌炫XE5039/XE5049這是一款性能極其強大、定位專業高端的塔式工作站/服務器。其核心優勢在于采用了AMD頂級的EPYC 9004系列處理器,擁有海量的核心和內存通道,專為重度計算任務設計,非常符合其宣傳的仿真計算、有限元分析、CFD等應用場景。
配置一
1. 型號: 凌炫XE5039(24384-CAA4)
2. 處理器: 1顆EPYC 4th處理器9654 96核心
本文原刊登于Ansys.com:《Race to Faster Fluent Results with Ansys Gateway Powered by AWS》
作者:Thomas Lejeune | Ansys產品營銷高級經理
編輯整理:郭曉東 | Ansys主任應用工程師
Ansys Fluent用戶需要出色的計算速度和功能來求解大規模的問題,而他們現在可以利用專用的云平臺
簡介
Zemax OpticStudio在公差分析方面有完整的功能,過程也有清楚的數學說明,但與公差分析的目標相比 (最終要知道良率或敏感度),其執行過程卻有龐大的細節。
這篇文章將整理幾個常用的確認細節的方法,不同的情境有不同的方法,共有以下主題:
當我們說 “計算標準標準” 時,Zemax OpticStudio做了什么
簡介標準標準種類
說明衍射MTF平均/子午
本文使用ANSYS Workbench對固定機翼進行疲勞計算,不涉及ACP鋪層,ACP鋪層后無法進行疲勞計算。需要機翼ACP鋪層強度校核對應模型文件和視頻,請選擇其他對應的付費文檔或者聯系作者獲得。
疲勞設置曲線
壽命圖及損傷圖,后文及視頻中具有詳細解釋,該處僅為結果展示。
進行疲勞分析
問題:
VDI2230關于螺栓的計算中對于螺栓載荷的提取沒有過多的涉及,本文針對偏心載荷的提取問題進行簡單說明。
VDI2230中,對于載荷偏心距a的定義如下,虛擬軸線到截面彎矩為0的點之間的距離。
對于實際螺栓連接問題,幾何結構和載荷狀態復雜多變,使用經驗公式估計并不理想。本文介紹使用有限元仿真的方法確定載荷偏心距離。
示例:
以VDI2230
AI的大熱也使電子仿真進入了智能計算時代,這一時代,計算不再局限于傳統的數值運算,而是具備感知、學習、推理和決策能力,推動各領域向智能化、自動化、精準化方向變革。
Ansys一系列電子仿真軟件也順應時代與智能化計算相結合,AEDT和Lumerical分析工具可進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領域的仿真分析;Lumerical等產品可以結合智能化計算進行光子學的優化和逆向設計


