螺桿仿真的案例
螺桿機(jī)械數(shù)值仿真網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)
為了讓更多的技術(shù)人員、科研學(xué)者了解螺桿及斜齒機(jī)械數(shù)值仿真方法，海基科技定于2015年11月12日14:30-16:30舉辦“螺桿及斜齒機(jī)械數(shù)值仿真網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)”，誠(chéng)邀您參加！
學(xué)習(xí)內(nèi)容
1.螺桿機(jī)械數(shù)值仿真解決方案簡(jiǎn)介；
2.基于SCORG的螺桿機(jī)械三維網(wǎng)格生成講解；
3.基于PumpLinx的螺桿機(jī)械動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置、求解及后處理講解；
4.螺桿壓縮機(jī)CFD分析實(shí)例講解；
5.共同討論。
活動(dòng)詳情：http://www.hikeytech.com/index.php?m=Article&a=show&id=306&atcatid=74
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大家快來(lái)報(bào)名吧！
展開(kāi) 【技術(shù)分享】獨(dú)一無(wú)二的螺桿機(jī)械仿真技術(shù)！
圖6 Pumplinx仿真界面
圖7 Pumplinx壓力計(jì)算結(jié)果動(dòng)畫(huà)
圖8 Pumplinx溫度計(jì)算結(jié)果動(dòng)畫(huà)
圖9 仿真與試驗(yàn)對(duì)比(腔內(nèi)壓力隨旋轉(zhuǎn)角度變化曲線)
圖10 仿真與試驗(yàn)對(duì)比(流量、容積效率、功率等)
其它案例簡(jiǎn)介
圖11 噴油雙螺桿壓縮機(jī)流場(chǎng)分析
圖12 斜齒輪泵流場(chǎng)分析
圖13 多轉(zhuǎn)子螺桿泵
圖14 斜齒式風(fēng)機(jī)
圖15 變分度圓螺桿壓縮機(jī)
圖16 非常規(guī)螺桿機(jī)
總結(jié)
通過(guò)應(yīng)用SCORG + PumpLinx軟件技術(shù)方法，可以進(jìn)行螺桿機(jī)械的設(shè)計(jì)和三維CFD數(shù)值分析，建立基于數(shù)值分析的快速高效的螺桿機(jī)械性能預(yù)測(cè)能力，為研發(fā)機(jī)構(gòu)提供更高效的工作方式，并帶來(lái)更大利益。
文章來(lái)源： PumpLinx運(yùn)動(dòng)機(jī)械CFD專家
展開(kāi) 【Simerics技術(shù)分享】雙螺桿壓縮機(jī)注油過(guò)程3D動(dòng)態(tài)仿真
雙螺桿壓縮機(jī)注油過(guò)程3D動(dòng)態(tài)仿真
除潤(rùn)滑齒輪外，不同類型的容積式壓縮機(jī)普遍采用噴油來(lái)冷卻壓縮氣體、密封泄漏間隙提高壓縮機(jī)氣體流量和效率。
本文將詳細(xì)介紹雙螺桿壓縮機(jī)注油過(guò)程的3D全瞬態(tài)CFD仿真，采用體積分?jǐn)?shù)(VOF)法對(duì)氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行模擬，通過(guò)對(duì)比有油和無(wú)油情況下的模擬結(jié)果，對(duì)注油冷卻和密封效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
通過(guò)該算例Simerics MP+ 軟件VOF模型的有效性、強(qiáng)大性及計(jì)算速度得到了有效地驗(yàn)證。
1
雙螺桿壓縮機(jī)基本原理
雙螺桿壓縮機(jī)是一種做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式氣體壓縮機(jī)械，隨著螺桿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子間的齒間容積沿轉(zhuǎn)子軸線從吸氣端運(yùn)動(dòng)到排氣端，且齒間容積由小到大再變小，發(fā)生周期性的變化，完成吸氣、壓縮和排氣過(guò)程。
除潤(rùn)滑齒輪外，不同類型的容積式壓縮機(jī)普遍采用噴油來(lái)冷卻壓縮氣體、密封泄漏間隙提高壓縮機(jī)氣體流量和效率。
本文將詳細(xì)介紹雙螺桿壓縮機(jī)注油過(guò)程的3D全瞬態(tài)CFD仿真，采用體積分?jǐn)?shù)(VOF)法對(duì)氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行模擬，通過(guò)對(duì)比有油和無(wú)油情況下的模擬結(jié)果，對(duì)注油冷卻和密封效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
通過(guò)該算例Simerics MP+ 軟件VOF模型的有效性、強(qiáng)大性及計(jì)算速度得到了有效地驗(yàn)證。
展開(kāi) 有限元仿真在螺桿壓縮機(jī)應(yīng)用研究
李日華，張?zhí)煲?（珠海格力智能裝備有限公司，廣東珠海519000）
[摘要]：通過(guò)對(duì)螺桿壓縮機(jī)進(jìn)行有限元仿真，可以加快設(shè)計(jì)工作進(jìn)度。分析對(duì)象主要包括螺桿壓縮機(jī)殼體、轉(zhuǎn)子和內(nèi)部流道，分析方法主要包括結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)熱力學(xué)仿真、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、隨機(jī)振動(dòng)分析、流場(chǎng)模擬和噪聲分析等。
[關(guān)鍵詞]：有限元；仿真；螺桿壓縮機(jī)；殼體；轉(zhuǎn)子；內(nèi)部流道
中圖分類號(hào)：TH455 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號(hào)：1006-2971（2021）03-0032-05
1 引言
螺桿壓縮機(jī)具有可靠性高，操作維護(hù)方便和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)、冷凍冷藏、船用和核電等領(lǐng)域，在寬廣的容量和工況范圍內(nèi)，逐漸替代其他種類壓縮機(jī)[1-2]。螺桿壓縮機(jī)利用一對(duì)相互嚙合的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子在殼體腔內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣3個(gè)過(guò)程，轉(zhuǎn)子和殼體是螺桿壓縮機(jī)重要零部件。在氣體壓縮的過(guò)程中，受氣體力作用，轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生一定的形變，由
于受排氣周期性氣體脈動(dòng)和轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)力的影響，誘發(fā)了壓縮機(jī)振動(dòng)和噪聲響應(yīng)問(wèn)題，在激勵(lì)源作用的情況下，可以通過(guò)振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算將響應(yīng)頻率和激勵(lì)頻率偏錯(cuò)開(kāi)，從而避免共振，降低振動(dòng)。殼體在壓縮機(jī)工作過(guò)程中除了承受氣體壓力和轉(zhuǎn)子載荷外，還是壓縮機(jī)振動(dòng)和噪聲輻射的主體，壓縮機(jī)主要通過(guò)殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞，因此，殼體合理設(shè)計(jì)對(duì)壓縮機(jī)可靠性影響至關(guān)重要。螺桿壓縮機(jī)殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也要滿足剛度設(shè)計(jì)要求，避免由于設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生共振、振動(dòng)傳遞高等問(wèn)題[3]。
有限元分析可用于結(jié)構(gòu)及流體的仿真。合理運(yùn)用仿真手段，可加快設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，通過(guò)仿真結(jié)果來(lái)優(yōu)化壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，確定壓縮機(jī)殼體和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，避免后期不必要的改模，降低開(kāi)發(fā)成本。本文分別從結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面對(duì)螺桿壓縮機(jī)殼體和轉(zhuǎn)子進(jìn)行有限元仿真分析。
展開(kāi) 
螺桿壓縮機(jī)仿真：Simerics 螺桿壓縮機(jī)網(wǎng)格模板介紹
螺桿式壓縮機(jī)又稱螺桿壓縮機(jī)，分為單螺桿式壓縮機(jī)及雙螺桿式壓縮機(jī)。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少，能在大的壓力差或壓力比的工況下工作，排氣溫度低，對(duì)制冷劑中含有大量的潤(rùn)滑油不敏感，有良好的輸氣量調(diào)節(jié)性，螺桿式壓縮機(jī)廣泛地應(yīng)用在冷凍、冷藏、空調(diào)和化工工藝等制冷裝置上。此外，以螺桿式壓縮機(jī)為主機(jī)的螺桿式熱泵廣泛應(yīng)用在采暖空調(diào)方面，有空氣熱源型、水熱泵型、熱回收型、冰蓄冷型等。
其中，單螺桿壓縮機(jī)主要由一個(gè)圓柱形螺桿、兩個(gè)平面星輪和機(jī)殼組成的。螺桿和星輪組成嚙合副裝在機(jī)殼內(nèi)，由螺桿槽、星輪、機(jī)殼組成密封容積變化的氣腔。當(dāng)螺桿主軸在外部電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，星輪也隨著螺桿運(yùn)轉(zhuǎn)。兩個(gè)星輪將螺桿分成對(duì)稱獨(dú)立的封閉空間，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),星輪在螺旋槽內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，改變星輪、螺旋槽、機(jī)殼組成的密封空間的大小，實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣的過(guò)程。
圖1 單螺桿壓縮機(jī)
單螺桿壓縮機(jī)雖然具有零部件少、重量輕、機(jī)械效率高、噪聲低和振動(dòng)小等優(yōu)勢(shì)，但由于其結(jié)構(gòu)緊湊，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子齒頂密封齒與殼體之間的泄露間隙非常小，使得其三維CFD仿真變得十分困難。
展開(kāi) 案例 | 螺桿膨脹機(jī)仿真與測(cè)試
容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)械（如雙螺桿膨脹機(jī)）的數(shù)值模擬已被證明是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)的工作，其特點(diǎn)在于隨時(shí)間變化的腔室體積伴隨著復(fù)雜的流動(dòng)物理問(wèn)題。
此外，腔內(nèi)間隙、軸向間隙和齒間嚙合間隙所引發(fā)的間隙流動(dòng)，對(duì)整個(gè)機(jī)械的效率將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，CFX Berlin在一臺(tái)雙螺桿膨脹機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和仿真的對(duì)比。
流體-結(jié)構(gòu)相互作用將會(huì)與多項(xiàng)流一樣，是未來(lái)數(shù)值研究領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。這是由于數(shù)值工作明顯增加，尤其是在雙向流固耦合領(lǐng)域。
此外，縮短仿真時(shí)間的理論變得更詳細(xì)，如，初始化噴油的合適性或者與結(jié)構(gòu)力學(xué)的耦合動(dòng)態(tài)分析。對(duì)于這些挑戰(zhàn)，仍然需要可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)判數(shù)值結(jié)果的準(zhǔn)確性。
下面來(lái)看一下在最近工作中的一些研究?jī)?nèi)容。
以下給出了德國(guó)多特蒙德大學(xué)的SE-51.2螺桿膨脹機(jī)的CFD計(jì)算結(jié)果。仿真計(jì)算求解器采用的是ANSYS CFX，計(jì)算網(wǎng)格則是采用CFX Berlin的TwinMesh網(wǎng)格生成工具。
SE-51.2為無(wú)傳動(dòng)、干式雙螺桿膨脹機(jī)，其通過(guò)膨脹空氣（壓比6:1）將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，轉(zhuǎn)速達(dá)到20000rpm。
膨脹機(jī)的體積比為2.5，軸長(zhǎng)為51mm，陽(yáng)轉(zhuǎn)子每周位移容積為285cm3。計(jì)算的數(shù)值模型包括完整的間隙，在幾個(gè)不同的轉(zhuǎn)速下，CFD結(jié)果與測(cè)試進(jìn)行了比較。
SE-51.2的CFD仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)顯示，膨脹機(jī)內(nèi)的工作機(jī)理和流動(dòng)狀態(tài)與仿真吻合的很好。它能夠解釋想節(jié)流、腔室回填及間隙泄露等現(xiàn)象。此外，流量在整體上與實(shí)驗(yàn)獲得非常大的一致性。
大多數(shù)情況下，CFD很容易允許對(duì)變化的間隙或者變化的工況點(diǎn)進(jìn)行分析。關(guān)于進(jìn)一步的研究，準(zhǔn)確建立泄露源（即所有間隙真實(shí)的模型）應(yīng)該特別關(guān)注，因?yàn)檫@回嚴(yán)重影響到機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的特征。
展開(kāi) Moldex3D仿真分析之螺桿直徑與總長(zhǎng)度
您可以使用工具欄新增新的螺桿系統(tǒng)（[新增] (New) 按鈕）、編輯舊系統(tǒng)（ [編輯] (Edit) 按鈕）、重新命名舊系統(tǒng)（[重新命名] (Rename) 按鈕）、刪除系統(tǒng)（[刪除] (Delete) 按鈕），或?qū)⑴f系統(tǒng)（[復(fù)制] (Copy) 按鈕）復(fù)制到新系統(tǒng)。
按下 [編輯] (Edit) 指定與編輯螺絲幾何：
因此必須提供四種信息完整描述「螺桿系統(tǒng)」，包括「基本信息」、「料管條件」、「螺牙結(jié)構(gòu)」與「噴嘴條件」。
基本信息 (Basic Info)
必須先定義螺桿的直徑與總長(zhǎng)度。直徑是直接從機(jī)器信息更新的。在此您無(wú)法修改它。如果您必須修改螺桿直徑，請(qǐng)參閱第 3 章。
[螺牙幾何編輯] (Screw Geometry Editing) 菜單會(huì)顯示整個(gè)螺牙及其直徑與長(zhǎng)度
料管特性 (Barrel Characteristics)
亦必須指定料管上的加熱區(qū)域位置。用戶可新增或刪除一些加熱區(qū)域。每個(gè)區(qū)域的結(jié)束位置都會(huì)是下個(gè)區(qū)域的開(kāi)始位置。按下 INSERT 可插入新區(qū)域，或 DELETE 可刪除現(xiàn)有區(qū)域。或者，單擊右鍵以顯示相同功能的快捷菜單。加熱區(qū)域的上限是四。
[螺牙幾何編輯] (Screw Geometry Editing)菜單顯示料管區(qū)域的定義
按下 INSERT 或單擊右鍵，可在 [螺桿幾何編輯] (Screw Geometry Editing) 菜單中插入加熱區(qū)域
螺桿特性 (Screw Characteristics)
螺桿區(qū)段的定義方式相似。此外也必須指定其他螺桿細(xì)節(jié)，例如溝槽深度、螺距、螺紋寬度、螺紋數(shù)等。螺距與螺紋寬度的默認(rèn)值為常數(shù)。此外也接受定義非常數(shù)的螺距與螺紋寬度結(jié)構(gòu)。
展開(kāi) Moldex3D仿真分析之設(shè)定螺桿塑化模擬制程參數(shù)
下一個(gè)步驟是設(shè)定螺桿塑化模擬的制程參數(shù)。先按下 [編輯] (Edit) 按鈕以指定所需的條件。完成 [螺桿項(xiàng)目編輯] (Screw Project Editing) 菜單。在 [螺桿 RPM] (Screw RPM) 方塊中，輸入待分析的螺牙 RPM。或者，選取 [包含 RPM 相依性計(jì)算] (Include RPM dependent calculations) 復(fù)選框，以執(zhí)行一系列不同 RPM 的仿真。
在 [制程] (Process) 菜單中，輸入 RPM 并選取或清除 [包含 RPM 相依性計(jì)算] (Include RPM dependent calculations ) 復(fù)選框
編輯按鈕 (Edit Button)
當(dāng)您單擊 [編輯] (Edit) 按鈕時(shí)，您必須指定 [基本信息] (Basic info)、[材料] (Material)、[摩擦系數(shù)] (Friction coefficient)、[溫度] (Temperatures)、[壓力出口] (Pressure-exit) 如下所示。
[螺牙項(xiàng)目編輯] (Screw Project Editing) 菜單
基本信息卷標(biāo) (Basic Info Tab)
單擊"..." 按鈕選擇從先前所述螺桿特性區(qū)段建立的某些螺桿數(shù)據(jù)文件。
[基本信息] (Basic Info) 標(biāo)簽可讓您選取預(yù)先定義的螺牙幾何
材料標(biāo)簽 (Material Tab)
此標(biāo)簽中使用 [材料精靈] 中定義的材料。在此可定義入料筒中固體塑料粒子的體積密度與入口溫度。
在此可定義入料筒中固體塑料粒子的體密度與入口溫度。
摩擦系數(shù)標(biāo)簽 (Friction Coefficients Tab)
料管材料摩擦系數(shù)一律高于螺桿材料摩擦系數(shù)，以保證熔融塑件會(huì)朝著噴嘴正數(shù)移動(dòng)。
展開(kāi) WORKBENCH流固耦合案例#292-螺桿（單）擠出機(jī)流場(chǎng)和應(yīng)力仿真
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WORKBENCH流固耦合案例#292-螺桿（單）擠出機(jī)流場(chǎng)和應(yīng)力仿真
01
案例介紹
如圖所示的螺桿（單）擠出機(jī)，擠出量可以設(shè)定為800kgh，螺桿轉(zhuǎn)速340rpm，物料密度700kg/m3，粘度1620Pa.s，物料含水率為30%，要模擬此過(guò)程中的流場(chǎng)和螺桿應(yīng)力分布。
基于ADAMS的盤(pán)形軋制零件結(jié)構(gòu)優(yōu)化與故障診斷方法
依據(jù)影響其運(yùn)行的關(guān)鍵因素(螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、軋制輥?zhàn)拥男D(zhuǎn)速度以及摩擦因數(shù)),研究通過(guò)分別對(duì)其中兩種因素進(jìn)行固定，只改變另一種因素，從而判斷影響更大的因素，進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。僅改變螺桿旋轉(zhuǎn)速度的盤(pán)形軋制結(jié)構(gòu)螺桿狀態(tài)如圖2所示。
圖2 改變螺桿旋轉(zhuǎn)速度的盤(pán)形軋制結(jié)構(gòu)螺桿狀態(tài)
由圖2可以看出，在0.25 s后螺桿實(shí)際的速度與角速度均出現(xiàn)明顯的變化，同時(shí)隨著轉(zhuǎn)速的不斷升高增長(zhǎng)速度愈加明顯，比較符合盤(pán)形壓制結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)。因此，螺桿的變化對(duì)其運(yùn)行的影響是比較大的。僅改變軋制輥?zhàn)有D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下軋制輥?zhàn)舆\(yùn)行狀態(tài)與圖2類似，而對(duì)摩擦因數(shù)進(jìn)行改變后軋制輥?zhàn)拥倪\(yùn)行狀況并未有明顯的差異，因此其對(duì)關(guān)鍵部件的影響較小，本文不對(duì)二者進(jìn)行專門(mén)贅述。基于此，本文在該影響因素分析結(jié)果下，對(duì)盤(pán)形軋制結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵零件進(jìn)行優(yōu)化分析，即對(duì)螺桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。15 mm和5 mm螺距的螺桿仿真分析結(jié)果如圖3所示。
圖3 15 mm和5 mm螺距的螺桿仿真分析結(jié)果
由圖3可以看出：15 N·mm的螺桿在1.0～1.7 s的區(qū)間呈現(xiàn)顯著的波動(dòng)狀態(tài)，力矩?cái)?shù)值最高達(dá)到2.3×10-8 N·mm; 5 mm的螺桿在0.1～1.0 s存在頻繁的波動(dòng)，傳動(dòng)力矩最高達(dá)到1.9×10-9 N·mm。因此，為了保證盤(pán)形軋制零件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在選用盤(pán)形軋制零部件時(shí)，每個(gè)零件的大小參數(shù)都要加以考慮。
在此優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上，研究以盤(pán)形軋制零件中的軸承作為早期故障診斷方法的驗(yàn)證對(duì)象，以進(jìn)一步判定研究方法的有效性。由于實(shí)驗(yàn)的相關(guān)限制，研究選擇了公開(kāi)的數(shù)據(jù)(辛辛那提大學(xué))作為研究依據(jù)，該數(shù)據(jù)集中進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，為了更為有效地分析研究方法的有效性，研究以第2次實(shí)驗(yàn)的第1個(gè)軸承作為研究對(duì)象，并在最終實(shí)驗(yàn)對(duì)第3次實(shí)驗(yàn)中的第3個(gè)軸承進(jìn)行泛化的性能驗(yàn)證[8]。
展開(kāi) Moldex3D模流分析之螺桿分析模組
ScrewPlus 結(jié)果可視化 (Result Visualization in ScrewPlus)
因?yàn)樗芑瘯r(shí)螺桿會(huì)縮回，因此在仿真期間螺桿位置也會(huì)移動(dòng)。在[塑化成型結(jié)果] (Plastication Modeling results) 菜單中，移動(dòng)滑桿，再單擊 [顯示] (Show) 按鈕，以 0%、25、50% 與 75% 收縮度可視化結(jié)果。對(duì)應(yīng)的 [提示位置] (Tip position) 也會(huì)更新。
移動(dòng)滑桿以指定螺牙縮回百分比
移動(dòng) 0% 的螺牙結(jié)果
[ScrewPlus 模塊 - 結(jié)果：螺桿移動(dòng) 0%] (ScrewPlus module- Results: Screw moved 0%] 窗口顯示結(jié)果及許多選項(xiàng)。用戶可使用菜單或工具欄顯示結(jié)果。以下說(shuō)明更多詳細(xì)信息。
螺牙區(qū)段列表提各種結(jié)果項(xiàng)目
例如，如果您選取 [螺桿區(qū)域] (Screw Sections) 列表中的 [實(shí)體床比率] (Solid bed ratio) ，再單擊 [沿著螺桿的側(cè)面部] (Profile along the screw) 按鈕，就會(huì)彈出一個(gè)更新的窗口，如下所示。主要窗口會(huì)顯示所選項(xiàng)目的著色圖。沿著螺桿移動(dòng)滑桿，可提供所選項(xiàng)目沿著螺桿軸的 x-y 圖表。用戶可以在左側(cè)選取不同的項(xiàng)目，右側(cè)就會(huì)列出比較方塊。
主要窗口會(huì)顯示所選項(xiàng)目的著色圖； 左側(cè) X-Y 影像會(huì)顯示兩個(gè)項(xiàng)目沿著螺牙軸的比較； 右側(cè)影像會(huì)顯示螺牙終端處跨越溝槽的溫度配置文件
關(guān)閉 [結(jié)果] (Results) 窗口會(huì)回到 [加工精靈] (Process Wizard)。用戶會(huì)看見(jiàn)對(duì)話框提示。單擊 [確定] (OK) 可接受 ScrewPlus 的估計(jì)； 單擊 [取消] (Cancel) 以舍棄。
2.
展開(kāi) 
Moldex3D模流分析之Plastication Modeling results
ScrewPlus 結(jié)果可視化 (Result Visualization in ScrewPlus)
因?yàn)樗芑瘯r(shí)螺桿會(huì)縮回，因此在仿真期間螺桿位置也會(huì)移動(dòng)。在[塑化成型結(jié)果] (Plastication Modeling results) 菜單中，移動(dòng)滑桿，再單擊 [顯示] (Show) 按鈕，以 0%、25、50% 與 75% 收縮度可視化結(jié)果。對(duì)應(yīng)的 [提示位置] (Tip position) 也會(huì)更新。
移動(dòng)滑桿以指定螺牙縮回百分比
移動(dòng) 0% 的螺牙結(jié)果
ScrewPlus 模塊 - 結(jié)果：螺桿移動(dòng) 0%] (ScrewPlus module- Results: Screw moved 0%] 窗口顯示結(jié)果及許多選項(xiàng)。用戶可使用菜單或工具欄顯示結(jié)果。以下說(shuō)明更多詳細(xì)信息。
沿著螺桿的配置文件
螺牙區(qū)段列表提各種結(jié)果項(xiàng)目
例如，如果您選取 [螺桿區(qū)域] (Screw Sections) 列表中的 [實(shí)體床比率] (Solid bed ratio) ，再單擊 [沿著螺桿的側(cè)面部] (Profile along the screw) 按鈕，就會(huì)彈出一個(gè)更新的窗口，如下所示。主要窗口會(huì)顯示所選項(xiàng)目的著色圖。沿著螺桿移動(dòng)滑桿，可提供所選項(xiàng)目沿著螺桿軸的 x-y 圖表。用戶可以在左側(cè)選取不同的項(xiàng)目，右側(cè)就會(huì)列出比較方塊。
主要窗口會(huì)顯示所選項(xiàng)目的著色圖； 左側(cè) X-Y 影像會(huì)顯示兩個(gè)項(xiàng)目沿著螺牙軸的比較； 右側(cè)影像會(huì)顯示螺牙終端處跨越溝槽的溫度配置文件
關(guān)閉 [結(jié)果] (Results) 窗口會(huì)回到 [加工精靈] (Process Wizard)。用戶會(huì)看見(jiàn)對(duì)話框提示。單擊 [確定] (OK) 可接受 ScrewPlus 的估計(jì)； 單擊 [取消] (Cancel) 以舍棄。
展開(kāi) 【CFD專欄】模板化CFD技術(shù)及其在壓縮機(jī)數(shù)值仿真中的應(yīng)用實(shí)踐
圖3.11 單螺桿壓縮機(jī)網(wǎng)格模型
圖3.12 單螺桿壓縮機(jī)速度分布
圖3.13 雙螺桿壓縮機(jī)仿真：溫度分布
圖3.14 噴油雙螺桿壓縮機(jī)仿真：油液及溫度分布
06
離心壓氣機(jī)應(yīng)用
壓氣機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，其性能好壞直接影響整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。將Simerics MP+應(yīng)用于壓氣機(jī)的CFD模擬，可實(shí)現(xiàn)：
準(zhǔn)確預(yù)測(cè)壓氣機(jī)內(nèi)部流動(dòng)狀況；
獲取壓縮性能參數(shù)；
為壓氣機(jī)改型提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的分析依據(jù)。
利用Simerics MP+對(duì)Eckardt離心壓氣機(jī)的葉輪進(jìn)行了仿真研究，獲得的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好的吻合度。
展開(kāi) ANSYS Forte對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用
Forte的其他主要功能還有：
流固耦合和共軛傳熱分析功能；
支持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、行星運(yùn)動(dòng)以及軌道運(yùn)動(dòng)等多種運(yùn)動(dòng)模式；
真實(shí)氣體分析；
監(jiān)測(cè)和輸出功能；
單相分析（2022新增多相分析功能）
強(qiáng)大的并行運(yùn)行特性
實(shí)體案例：倫敦城市大學(xué)關(guān)于螺桿壓縮機(jī)仿真的基準(zhǔn)化研究
螺桿壓縮機(jī)齒數(shù)比為3:5，工作介質(zhì)為空氣，進(jìn)口邊界條件P=1bar，T=300K，出口的邊界條件P=2bar，T=400K，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：6000、7000、8000RPM，整體網(wǎng)格尺寸4mm，間隙加密網(wǎng)格尺寸1mm，總的網(wǎng)格數(shù)量50萬(wàn)。
從下圖可以看出，當(dāng)陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為6000RPM,7000RPM和 8000RPM時(shí)，F(xiàn)orte仿真得到進(jìn)口的質(zhì)量流量與實(shí)驗(yàn)進(jìn)口流量均隨著時(shí)間變化數(shù)據(jù)吻合良好，進(jìn)一步驗(yàn)證了Forte軟件對(duì)于壓縮機(jī)問(wèn)題仿真的可靠性。
從下圖可以看出，壓縮機(jī)在吸氣口，中部，排氣口不同位置的壓力變化。吸氣口的壓力最低，中間位置隨著吸氣過(guò)程的進(jìn)行，壓力逐漸增大，排氣以后壓力變小，以此規(guī)律周期性變化，仿真得到的排氣口的壓力變化趨勢(shì)和實(shí)驗(yàn)得到的規(guī)律基本一致，再次證明了軟件應(yīng)用的可行性。
第二部分內(nèi)容通過(guò)改變間隙網(wǎng)格的尺寸和時(shí)間步長(zhǎng)的大小，研究Forte仿真結(jié)果對(duì)于這兩個(gè)參數(shù)的敏感性。從下圖可以看出，原始間隙網(wǎng)格尺寸為1mm，時(shí)間步長(zhǎng)2.5 μs；當(dāng)間隙網(wǎng)格尺寸改為0.5mm，質(zhì)量流量和壓力分布均沒(méi)有明顯變化；當(dāng)時(shí)間步長(zhǎng)改為1.25 μs，質(zhì)量流量和壓力分布同樣沒(méi)有明顯變化。因此可得出仿真結(jié)果對(duì)間隙網(wǎng)格尺寸和時(shí)間步長(zhǎng)的大小的變化并不靈敏。
展開(kāi) ANSYS Forte對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用
Forte的其他主要功能還有：
流固耦合和共軛傳熱分析功能；
支持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、行星運(yùn)動(dòng)以及軌道運(yùn)動(dòng)等多種運(yùn)動(dòng)模式；
真實(shí)氣體分析；
監(jiān)測(cè)和輸出功能；
單相分析（2022新增多相分析功能）
強(qiáng)大的并行運(yùn)行特性
實(shí)體案例：倫敦城市大學(xué)關(guān)于螺桿壓縮機(jī)仿真的基準(zhǔn)化研究
螺桿壓縮機(jī)齒數(shù)比為3:5，工作介質(zhì)為空氣，進(jìn)口邊界條件P=1bar，T=300K，出口的邊界條件P=2bar，T=400K，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：6000、7000、8000RPM，整體網(wǎng)格尺寸4mm，間隙加密網(wǎng)格尺寸1mm，總的網(wǎng)格數(shù)量50萬(wàn)。
從下圖可以看出，當(dāng)陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為6000RPM,7000RPM和 8000RPM時(shí)，F(xiàn)orte仿真得到進(jìn)口的質(zhì)量流量與實(shí)驗(yàn)進(jìn)口流量均隨著時(shí)間變化數(shù)據(jù)吻合良好，進(jìn)一步驗(yàn)證了Forte軟件對(duì)于壓縮機(jī)問(wèn)題仿真的可靠性。
從下圖可以看出，壓縮機(jī)在吸氣口，中部，排氣口不同位置的壓力變化。吸氣口的壓力最低，中間位置隨著吸氣過(guò)程的進(jìn)行，壓力逐漸增大，排氣以后壓力變小，以此規(guī)律周期性變化，仿真得到的排氣口的壓力變化趨勢(shì)和實(shí)驗(yàn)得到的規(guī)律基本一致，再次證明了軟件應(yīng)用的可行性。
第二部分內(nèi)容通過(guò)改變間隙網(wǎng)格的尺寸和時(shí)間步長(zhǎng)的大小，研究Forte仿真結(jié)果對(duì)于這兩個(gè)參數(shù)的敏感性。從下圖可以看出，原始間隙網(wǎng)格尺寸為1mm，時(shí)間步長(zhǎng)2.5 μs；當(dāng)間隙網(wǎng)格尺寸改為0.5mm，質(zhì)量流量和壓力分布均沒(méi)有明顯變化；當(dāng)時(shí)間步長(zhǎng)改為1.25 μs，質(zhì)量流量和壓力分布同樣沒(méi)有明顯變化。
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