ansys葉片設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
ANSYS BladeModeler強(qiáng)調(diào)了它在渦輪機(jī)械葉片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。它能在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出形狀復(fù)雜的葉片,或?qū)σ延械?em>葉片幾何進(jìn)行修改。它內(nèi)置各種工業(yè)常用的葉片模版,方便用戶調(diào)用。ANSYS BladeModeler用戶界面友好,整個(gè)過程自動(dòng)化,葉片的三維視圖,S1及S2流面圖等多種視圖完整而豐富。 ANSYS BladeModeler還可以直接讀入幾何模型進(jìn)行修改。用戶可以通過拖動(dòng)流線上控制點(diǎn)等方式對(duì)葉片形狀進(jìn)行三維的方便修改,修改的結(jié)果立即直觀地呈現(xiàn)在屏幕上。ANSYS BladeModeler生成的幾何文件可以輸出至流體和結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分和數(shù)值計(jì)算。
特色功能:
將葉片設(shè)計(jì)專家豐富的設(shè)計(jì)分析經(jīng)驗(yàn)融入友好的圖形化界面
能直接創(chuàng)建新的葉片幾何模型,也能對(duì)已有的模型進(jìn)行修改
內(nèi)置模版豐富,幾乎可以設(shè)計(jì)所有的軸流,徑流,混流式透平機(jī)械的靜動(dòng)葉片.前緣,尾緣,葉根葉尖間隙,大小葉片的處理都極為方便
各種葉片視圖完整而豐富
壓力面,吸力面的獨(dú)立設(shè)計(jì)
子午流線的任意定義
前緣,尾緣的交互式改變
與CAD軟件及CFD軟件的良好接口實(shí)現(xiàn)了葉片設(shè)計(jì),加工,分析一體化
支持Workbench集成
典型應(yīng)用:
水泵葉片設(shè)計(jì)
透平機(jī)械靜動(dòng)葉片及流體通道設(shè)計(jì)
多級(jí)發(fā)電機(jī)組葉片設(shè)計(jì)
艦船螺旋推進(jìn)器葉片設(shè)計(jì)分析
展開 Intergraph.SmartPlan.Spoolgen.Isometrics.2014
ANSYS_BLADEMODELER_V10.0 旋轉(zhuǎn)機(jī)械和葉片設(shè)計(jì)
Mentor.Graphics.AMS.v2010.2a.Linux64 1DVD
eVision v6.0
FEMtools v3.3 (有限元分析與測(cè)試分析軟件)
Naima 3E Plus v4.1 Build 30611 1CD
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Realviz.ImageModeler.v4.02-ISO 1CD(三維建模)
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PC.CRASH.v8.0交通事故再現(xiàn)
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Siemens Simatic PCS7 v8.2-ISO 2DVD
Elite.Software.Chvac.v7.01.41
LUSAS.FEA.V14.1\
Oasys Frew v19.2.7 1CD
Centeressentialmacleod
GoCAD
展開 參數(shù)(葉片的內(nèi)外側(cè)高度,內(nèi)外側(cè)的半徑),使得水泵的總壓比最大。采用拉丁方采樣方法,利用MOGA和RSM響應(yīng)面法得到滿意的優(yōu)解。
葉片參數(shù)化模型設(shè)計(jì)
作者:安旭
對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)透平葉片進(jìn)行參數(shù)化建模分兩部分,對(duì)Hub和Shroud建模以及對(duì)Blade建模。
Blade建模由Hub和Shroud間多個(gè)位置2D葉形蒙皮成形(默認(rèn)兩個(gè)section,Hub位置上S1、Shroud位置上S2,S1、S2徑向位置由REF_TRACE_HUB_R、REF_TRACE_TIP_R決定)。2D葉形包含中位線,壓力面及吸力面。中位線包含參數(shù)葉片長度REF_LENGTH,安裝角度CAMBER_GAMMA,金屬角CAMBER_BETA1、CAMBER_BETA2,前緣半徑LE_REDIUS,后緣半徑TE_REDIUS。具體位置如圖:
葉片壓力面吸力面決定參數(shù)包含:控制點(diǎn)數(shù)PTNUM,伸展系數(shù)FACT,每個(gè)控制點(diǎn)到中位線距離TSS_N,TPS_N,后緣傾斜角TE_WEDGE_ANGLE,如圖:
PTNUM控制Tss數(shù)量。壓力面及吸力面都是Bezeir曲線,由C1, C2, Cn-1, Cn, Tss(n) 控制,直線C1C2垂直中位線端點(diǎn),長度取4倍LE_REDIUS。直線Cn-1Cn與后緣圓相切,且與中位線尾端呈1/2 TE_WEDGE_ANGLE。FACT系數(shù)控制Tss點(diǎn)及Cn-1點(diǎn)在中位線上位置。
參數(shù)NB決定葉片數(shù)量。
另一種葉片構(gòu)型方法為11參數(shù)法,11參數(shù)法對(duì)軸流機(jī)2D輪廓進(jìn)行建模。
展開 Bezier曲線設(shè)計(jì)渦輪葉片造型與CFD驗(yàn)證解析
賀 恒
(廣東博智林機(jī)器人有限公司,廣東 佛山 528000)
摘 要:通過選取某尺寸的渦輪和流量值作為案例,解析了運(yùn)用Bezier曲線設(shè)計(jì)渦輪葉片造型的過程,進(jìn)行了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)驗(yàn)證,得到渦輪機(jī)械性能預(yù)測(cè)曲線,驗(yàn)證了渦輪葉片造型設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:Bezier曲線;渦輪葉片造型設(shè)計(jì);CFD水力性能驗(yàn)證;機(jī)械性能預(yù)測(cè)曲線
0 引 言
由于工業(yè)市場(chǎng)的日益繁榮,渦輪因其獨(dú)特的優(yōu)越性,在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越普遍。然而,傳統(tǒng)的渦輪葉片設(shè)計(jì)效率低且不能完全滿足實(shí)際渦輪的性能需求。在葉片設(shè)計(jì)過程中,進(jìn)、出口角度通常是給定的定值,所以要求選取的曲線需要確保在起始點(diǎn)和終點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù),Bezier曲線正好能夠滿足這個(gè)要求。本文選取Bezier曲線設(shè)計(jì)渦輪葉片造型,使用FLUENT進(jìn)行CFD驗(yàn)證分析[1-6],提出了渦輪性能曲線相似轉(zhuǎn)換。一方面,四階Bezier曲線計(jì)算得到的葉片型線坐標(biāo)精確度高,CFD分析可以對(duì)設(shè)計(jì)的型線進(jìn)行校驗(yàn)分析,直到型線設(shè)計(jì)滿足要求為止。另一方面,CFD數(shù)值模擬技術(shù)具有成本低、設(shè)計(jì)周期短的優(yōu)勢(shì),在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的劣勢(shì)。同時(shí),相似轉(zhuǎn)換計(jì)算的提出,只需要計(jì)算一種流量下的渦輪葉片性能參數(shù),就能直接計(jì)算出其他不同流量下的性能參數(shù)。這種方法的綜合運(yùn)用可以大大減少CFD分析的計(jì)算量,提高渦輪葉片設(shè)計(jì)的效率。
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