渦輪葉片仿真的案例
基于內(nèi)部通道冷卻的渦輪葉片熱應(yīng)力仿真 ￥5
在渦輪機(jī)行業(yè)，用流體冷卻渦輪葉片是常見(jiàn)的做法 流經(jīng)冷卻孔。由于刀片中的溫度梯度， 會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致葉片失效。
在典型的熱應(yīng)力分析中，溫度被計(jì)算出來(lái)，然后應(yīng)用為 應(yīng)力分析的荷載條件。雖然可以解決 溫度通過(guò)對(duì)共軛傳熱進(jìn)行建模 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) （CFD） 代碼，它需要大量的 計(jì)算資源。CFD 的降階模型，假設(shè)一維流 通過(guò)孔，可以提供一種廉價(jià)的解決方案，而不會(huì)造成重大損失 準(zhǔn)確性。由于通過(guò)冷卻孔的質(zhì)量流量是已知的，因此經(jīng)驗(yàn) 薄膜系數(shù)的關(guān)系可用于模擬來(lái)自 刀片到流體。
PIDO智能仿真 | 基于optiSLang的渦輪葉片多學(xué)科耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)代航空燃?xì)?em>渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)為了獲得更高的推重比和熱效率，不斷提高渦輪入口溫度，目前已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了葉片材料的熔點(diǎn)溫度，因此必須引入冷卻空氣對(duì)葉片材料進(jìn)行冷卻，常用的冷卻方式包括：柱肋冷卻、強(qiáng)制對(duì)流冷卻、氣膜冷卻等。如何在不增加冷卻空氣流量的前提下盡可能降低葉片溫度成為渦輪冷卻設(shè)計(jì)工程師的重要關(guān)注點(diǎn)。
在渦輪冷卻設(shè)計(jì)中涉及到眾多的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇和優(yōu)化問(wèn)題，目前優(yōu)化技術(shù)越來(lái)越多的成為產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)；基于高精度的流熱固耦合仿真計(jì)算和各類數(shù)學(xué)優(yōu)化算法的大規(guī)模HPC并行計(jì)算，對(duì)提升渦輪葉片冷卻設(shè)計(jì)效果無(wú)疑將起到重要的推動(dòng)作用。工程師在渦輪冷卻葉片初步設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，建立其流熱固耦合仿真模型，以各冷卻通道位置、壁厚、各回路冷氣用量、局部冷卻特征（如柱肋、氣膜孔）參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，以渦輪葉片整體降溫需求為約束，以最少冷氣量為目標(biāo)，利用優(yōu)化算法不斷改進(jìn)上述設(shè)計(jì)變量直到獲得最佳設(shè)計(jì)方案：
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基于Ansys Workbench的流熱固耦合仿真
渦輪葉片在工作過(guò)程中，高溫燃?xì)狻?em>渦輪冷卻葉片、冷卻氣體間存在實(shí)時(shí)對(duì)流換熱，氣動(dòng)載荷和溫度載荷等會(huì)導(dǎo)致渦輪冷卻葉片發(fā)生變形，因此渦輪冷卻葉片是一個(gè)典型的流-熱-固耦合分析問(wèn)題。
展開(kāi) PIDO智能仿真 | 基于optiSLang的渦輪葉片多學(xué)科耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)代航空燃?xì)?em>渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)為了獲得更高的推重比和熱效率，不斷提高渦輪入口溫度，目前已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了葉片材料的熔點(diǎn)溫度，因此必須引入冷卻空氣對(duì)葉片材料進(jìn)行冷卻，常用的冷卻方式包括：柱肋冷卻、強(qiáng)制對(duì)流冷卻、氣膜冷卻等。如何在不增加冷卻空氣流量的前提下盡可能降低葉片溫度成為渦輪冷卻設(shè)計(jì)工程師的重要關(guān)注點(diǎn)。
在渦輪冷卻設(shè)計(jì)中涉及到眾多的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇和優(yōu)化問(wèn)題，目前優(yōu)化技術(shù)越來(lái)越多的成為產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)；基于高精度的流熱固耦合仿真計(jì)算和各類數(shù)學(xué)優(yōu)化算法的大規(guī)模HPC并行計(jì)算，對(duì)提升渦輪葉片冷卻設(shè)計(jì)效果無(wú)疑將起到重要的推動(dòng)作用。
工程師在渦輪冷卻葉片初步設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，建立其流熱固耦合仿真模型，以各冷卻通道位置、壁厚、各回路冷氣用量、局部冷卻特征（如柱肋、氣膜孔）參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，以渦輪葉片整體降溫需求為約束，以最少冷氣量為目標(biāo)，利用優(yōu)化算法不斷改進(jìn)上述設(shè)計(jì)變量直到獲得最佳設(shè)計(jì)方案：
1、基于Ansys Workbench的流熱固耦合仿真
渦輪葉片在工作過(guò)程中，高溫燃?xì)狻?em>渦輪冷卻葉片、冷卻氣體間存在實(shí)時(shí)對(duì)流換熱，氣動(dòng)載荷和溫度載荷等會(huì)導(dǎo)致渦輪冷卻葉片發(fā)生變形，因此渦輪冷卻葉片是一個(gè)典型的流-熱-固耦合分析問(wèn)題。
展開(kāi) 渦輪壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片的形狀優(yōu)化
在渦輪發(fā)電機(jī)中，葉輪的形狀對(duì)發(fā)電機(jī)的效率至關(guān)重要，如何通過(guò)優(yōu)化葉輪形狀獲得高發(fā)電效率是渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中重要的步驟。modeFRONTIER通過(guò)集成轉(zhuǎn)子葉片，定子葉片的CFD分析來(lái)優(yōu)化葉片的剖面，提高了發(fā)電機(jī)的效率。
渦輪壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片的形狀優(yōu)化
在渦輪發(fā)電機(jī)中，葉輪的形狀對(duì)發(fā)電機(jī)的效率至關(guān)重要，如何通過(guò)優(yōu)化葉輪形狀獲得高發(fā)電效率是渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中重要的步驟。modeFRONTIER通過(guò)集成轉(zhuǎn)子葉片，定子葉片的CFD分析來(lái)優(yōu)化葉片的剖面，提高了發(fā)電機(jī)的效率。
GE加快燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片修復(fù)，已完成了第2代葉片研制
而在完成該葉片故障是否會(huì)影響9FB和HA級(jí)燃機(jī)組件的根本原因分析之前，HA級(jí)重型燃機(jī)已經(jīng)出貨。”
但GE公司拒絕提供有關(guān)2015年葉片斷裂或使用限制的更多詳細(xì)信息，并表示其中一些信息是專有的。
GE公司還告訴路透社：“我們正在執(zhí)行我們?yōu)?em>葉片問(wèn)題制定的解決方案，來(lái)自客戶的反饋是積極的，他們繼續(xù)選擇HA級(jí)重型燃機(jī)，它仍然是當(dāng)今世界發(fā)展最快的先進(jìn)重型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組。”
據(jù)一位知情人士透露，GE公司正在為大約50臺(tái)9FB和52臺(tái)HA重型燃機(jī)安裝新的葉片，低于它開(kāi)始擔(dān)憂的130多臺(tái)的預(yù)計(jì)。
路透社此前報(bào)道稱，GE公司在2015年發(fā)現(xiàn)了一個(gè)氧化問(wèn)題而不是破裂，并在德克薩斯州電廠事故之前就制定了修復(fù)方案。
不過(guò)縮減對(duì)最新HA級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的使用將減少相關(guān)電廠的收入和利潤(rùn)。日本中部電力公司表示，去年10月，它有6臺(tái)機(jī)組受到了渦輪葉片問(wèn)題的影響。該公司的一位發(fā)言人表示，它已經(jīng)限制了HA燃?xì)廨啓C(jī)的使用時(shí)間，雖然帶來(lái)了一定的財(cái)務(wù)影響，但預(yù)計(jì)仍擁有“足夠的儲(chǔ)備能力來(lái)產(chǎn)生足夠的電力來(lái)滿足今年冬季的需求”。他還表示，預(yù)計(jì)維修工作將在今年2月底完成。總部位于美國(guó)的PSEG Power和Exelon拒絕評(píng)論限制使用將如何影響他們的。
GE繼續(xù)在大型發(fā)電廠的低迷市場(chǎng)上銷售著最新的HA級(jí)重型燃機(jī)，盡管在最近幾個(gè)季度，它已經(jīng)落到了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手三菱日立動(dòng)力系統(tǒng)和西門(mén)子公司的后面，但GE已表示上個(gè)月又拿到了三臺(tái)大型燃機(jī)的訂單。
GE公司還表示這種葉片故障的“磨合問(wèn)題”在新技術(shù)應(yīng)用中并不少見(jiàn)，只需要“小幅調(diào)整”就能解決，而GE將撥出4.8億美元用于該葉片問(wèn)題的維修和保修索賠。
GE電力管理人員MarcusScholz和Tom Dreisbach介紹了GE最新的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。
展開(kāi) ANSYS BladeModeler 渦輪機(jī)械葉片設(shè)計(jì)
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(guò)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(guò)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(kāi) Bezier曲線設(shè)計(jì)渦輪葉片造型與CFD驗(yàn)證解析
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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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。
展開(kāi) 渦輪分子泵葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
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文章描述了在渦輪分子泵（以本公司研發(fā)的FF250-?250/1600型復(fù)合分子泵為例）的設(shè)計(jì)中，以關(guān)重件之一（渦輪轉(zhuǎn)片）為例，巧妙借助PRO/E、PRO/MECHANICA軟件對(duì)其進(jìn)行3D結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析，很大程度上縮短了研發(fā)周期，提高了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，真正實(shí)現(xiàn)了“短周期性、高可靠性”的設(shè)計(jì)理念。
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1、葉片的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析
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葉片的3D?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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在PRO/E環(huán)境下建立葉片的3D?設(shè)計(jì)模型，該葉片參數(shù)：葉片厚度7mm、葉片孔徑74mm、葉齒頂徑257mm、葉齒根徑134mm、葉齒傾角40°、葉齒厚度2.5mm、齒數(shù)38齒、凸緣厚度12mm、凸緣外徑109mm、連接孔6-Φ8.4?均布。
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2、結(jié)束語(yǔ)
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應(yīng)用無(wú)縫集成軟件PRO/E與PRO/MECHANICA對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析，會(huì)大大縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，同時(shí)，結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更可靠，更準(zhǔn)確。一般地，將理論分析數(shù)據(jù)（如應(yīng)力、位移數(shù)據(jù)）乘以一個(gè)安全因子S（經(jīng)驗(yàn)值）即可作為產(chǎn)品實(shí)際相應(yīng)數(shù)據(jù)，S取1.1~1.2。本文提供的渦輪分子泵葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析，就是應(yīng)用PRO/E與PRO/MECHANICA設(shè)計(jì)的一個(gè)成功案例。
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展開(kāi) MAN主機(jī)渦輪增壓器排氣葉片損傷故障原因分析
1、MAN NR34/S主機(jī)渦輪增壓器的工作原理
柴油機(jī)增壓器運(yùn)行中，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸上的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)吸入空氣并壓縮，壓縮后的空氣壓力增大，通過(guò)空氣冷卻器冷卻后進(jìn)入氣缸，空氣壓力和密度增大可以增加柴油主機(jī)的輸出功率。
NR34/S增壓器包含一個(gè)一級(jí)徑流式廢氣葉輪和一個(gè)一級(jí)徑流式壓氣葉輪,整個(gè)轉(zhuǎn)子通過(guò)2個(gè)滑動(dòng)軸承支撐。
廢氣葉輪與轉(zhuǎn)子軸是整合一體的，近氣壓縮葉輪通過(guò)外部鎖緊螺母裝配到轉(zhuǎn)子軸上。
圖1 NR34/S型增壓器整體結(jié)構(gòu)
NR34/S型增壓器整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，在柴油機(jī)的運(yùn)行中，柴油機(jī)燃燒后的廢氣進(jìn)入排煙總管后，從①位置進(jìn)人增壓器廢氣渦輪入口，經(jīng)過(guò)廢氣渦輪入口的噴嘴環(huán)②葉片導(dǎo)向，推動(dòng)廢氣渦輪③轉(zhuǎn)動(dòng)，之后廢氣進(jìn)入尾端的排煙管⑤排到大氣中。
在廢氣渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)，新鮮空氣通過(guò)進(jìn)氣濾器(6.1)、 消 音 器(6.2) 進(jìn)人進(jìn)氣渦輪⑧，通過(guò)進(jìn)氣渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮空氣，壓縮后的空氣通過(guò)擴(kuò)壓器⑨和壓氣機(jī)外殼①進(jìn)入進(jìn)氣管內(nèi)。
增壓器轉(zhuǎn)子軸承箱里有兩個(gè)軸承支撐整個(gè)轉(zhuǎn)子，一個(gè)滑動(dòng)軸承，一個(gè)推力軸承，推力軸承靠近壓氣機(jī)葉輪側(cè)，起到定位及支撐作用。
兩個(gè)軸承通過(guò)公用管線提供潤(rùn)滑油。
展開(kāi) 【CAE案例】渦輪發(fā)電機(jī)主軸扭轉(zhuǎn)與葉片彎曲耦合振動(dòng)分析
本案例以N4渦輪發(fā)電機(jī)組為例，通過(guò)code_aster實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的主軸扭轉(zhuǎn)和葉片的彎曲的耦合計(jì)算，目的是防止渦輪發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率和諧振干擾主軸扭轉(zhuǎn)和葉片彎曲的模式。案例的核心是通過(guò)Sous-Structuration dynamique實(shí)現(xiàn)計(jì)算模型的拆分求解和再裝配，對(duì)于復(fù)雜模型具有參考意義。
渦輪葉片冷卻分析案例
比利時(shí)的CENAERO研究中心采用MpCCI聯(lián)合對(duì)渦輪葉片的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。其中固體傳熱計(jì)算采用Abaqus，內(nèi)部流場(chǎng)計(jì)算采用它自己開(kāi)發(fā)的三維流體求解器Argo，外部流場(chǎng)計(jì)算采用渦輪機(jī)械專用軟件elsA。
葉片的結(jié)構(gòu)模型采用四面體二次單元463,000個(gè)，外部流體單元大約320萬(wàn)，由8個(gè)處理器進(jìn)行計(jì)算 ，冷卻通道流體單元大約630萬(wàn)。
經(jīng)過(guò)70次交換，得到了穩(wěn)態(tài)的溫度場(chǎng)分布。
在葉片附近的流場(chǎng)溫度分布顯示出一個(gè)V型的冷卻區(qū)域，這是由葉片和冷卻壁附近的二次流的相互作用而產(chǎn)生的，參見(jiàn)下圖。
結(jié)論：考慮流固耦合情況下，固體和流體界面之間的熱流和溫度是未知的，熱邊界條件是經(jīng)過(guò)流體和固體反復(fù)迭代達(dá)到熱平衡時(shí)的熱流和溫度條件，通常會(huì)使計(jì)算精度提高10%。
展開(kāi) Solidworks：渦輪葉片建模教程
1、選擇右視基準(zhǔn)面繪制草圖，如圖所示繪制渦輪的基本輪廓，尺寸可自定義
2、對(duì)其進(jìn)行實(shí)體的旋轉(zhuǎn)，360°
3、接著以上視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)往上等距新的基準(zhǔn)面
4、以右視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)等距一個(gè)新的基準(zhǔn)面
5、得到兩個(gè)新的基準(zhǔn)面
6、在右視基準(zhǔn)面繪制一條直線
7、對(duì)其進(jìn)行曲面的旋轉(zhuǎn)，后期參考用
8、在基準(zhǔn)面2上繪制圖示草圖，用樣條曲線描繪
9、接著將這個(gè)草圖投影到前面的旋轉(zhuǎn)曲面上
10、得到曲線
11、在右視基準(zhǔn)面上繪制樣條曲線，與曲線的草圖錯(cuò)開(kāi)來(lái)
12、在上視基準(zhǔn)面繪制草圖，即模型底部的平面繪制圖示樣條曲線，連接草圖和曲線
13、繪制3D草圖，用直線連接草圖和曲線兩端
14、得到封閉區(qū)域后，用曲面放樣命令選取輪廓和引導(dǎo)線進(jìn)行放樣操作
15、得到圖示葉片曲面
16、在右視基準(zhǔn)面繪制圖示樣條曲線，開(kāi)始制作小葉片
17、將其投影到曲面上
18、繼續(xù)在右視基準(zhǔn)面上繪制樣條曲線，同樣和曲線錯(cuò)開(kāi)來(lái)
19、在底部平面繪制樣條曲線連接草圖和曲線兩端
20、繪制3D草圖，用直線連接草圖和曲線兩端
21、用曲面放樣命令選取輪廓和引導(dǎo)線進(jìn)行放樣操作
22、得到圖示小葉片曲面
23、對(duì)頂部進(jìn)行圓角處理
24、對(duì)葉片進(jìn)行陣列
25、大小一起陣列6個(gè)后得到圖示效果
26、對(duì)每一個(gè)曲面葉片進(jìn)行加厚處理
27、得到圖示實(shí)體效果
28、在右視基準(zhǔn)面繪制如圖草圖輪廓，用來(lái)修剪葉片
29、用旋轉(zhuǎn)切除命令，切除掉外部實(shí)體
30、得到切除后的效果
31、加載photoview插件
32、給定外觀后進(jìn)行渲染
33、
展開(kāi) 利用workbench實(shí)現(xiàn)渦輪葉片的建模與網(wǎng)格
作者：Aileen，ftc正青春特約撰稿人，從事機(jī)械類有限元仿真研究
下面簡(jiǎn)單演示如何利用workbench對(duì)渦輪葉片等旋轉(zhuǎn)機(jī)械流體進(jìn)行流體仿真前處理：
1、打開(kāi)workbench，構(gòu)建BladeGen、TurboGrid以及CFX模型。
2、根據(jù)葉片參數(shù)構(gòu)建葉片模型
3、導(dǎo)入TurboGrid里，設(shè)置Shroud Tip等參數(shù)，取消“suspended object updates”選項(xiàng)，完成葉輪流道網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的劃分。
4 、選擇拓?fù)鋬?yōu)化方式，雙擊Topology set進(jìn)行選擇。
5、設(shè)置網(wǎng)格參數(shù)，選擇Mesh Data，設(shè)置時(shí)，需選中inlet domain及outlet domain，有助于后續(xù)CFX分析時(shí)設(shè)定domain等。
6、創(chuàng)建網(wǎng)格，選擇3D Mesh，選擇Create Mesh。
7、查看網(wǎng)格質(zhì)量，選擇Mesh Analysis（error），查看Mesh Statistics內(nèi)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)情況，參數(shù)不可超出最大值或最小值過(guò)多。
8、選擇超差項(xiàng)，可觀察具體超差項(xiàng)網(wǎng)格參數(shù)。
9、選擇Display All Instances查看整體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格情況。
10、將網(wǎng)格導(dǎo)入CFX里，可以得到流道模型及網(wǎng)格。
文章來(lái)源：本碩博工程師俱樂(lè)部
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右鍵操作，單擊新建>網(wǎng)格>渦輪機(jī)網(wǎng)格
vii. 在彈出窗口中，選擇rotor37_passage，單擊確定
viii. 單擊渦輪機(jī)網(wǎng)格，屬性中按照對(duì)應(yīng)部件選擇相應(yīng)的幾何，周期面不做設(shè)置
ix. 葉片參數(shù)中可以設(shè)置近壁厚度和間隔數(shù)
x. 跨度設(shè)置中可以設(shè)置從輪轂到罩體的間隔數(shù)、輪轂近壁厚度和罩體近壁厚度
xi. 俯仰方向設(shè)置中可以選擇分布方法，設(shè)置間隔數(shù)或增長(zhǎng)率
xii. 右鍵渦輪機(jī)網(wǎng)格，單擊執(zhí)行
xiii. 等待程序執(zhí)行完成
xiv. 程序執(zhí)行完成，在工具欄中單擊顯示所有網(wǎng)格
xv. 查看網(wǎng)格
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