葉輪機械仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
葉輪機械仿真的視頻教程
NUMECA在軸流葉輪機械中的應用 （基礎篇）
本課程采用numeca fine/turbo9.1.3版本，介紹軸流葉輪機械產品仿真流程、主要功能等內容。 通過本課程的學習，可以掌握以下技能： 1、會使用IGG逆向抽取三維葉片型面數據； 2、會使用AG5的向導模式和專家模式進行網格劃分； 3、會使用fine標準模式進行求解計算； 4、會使用CFview對流場計算結果進行后處理； 5、掌握葉輪機械仿真過程里應注意事項內容。
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Cadence Fidelity一站式葉輪機械設計與優化方案
該平臺具有豐富的葉輪機械模板，能夠自動化生成葉輪機械結構化網格，其基于NLH的非穩態算法比常規計算方法快2個數量級以上。本次直播主要介紹基于Fidelity的葉輪機械設計與優化流程。
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Cadence Fidelity 葉輪機械設計與優化系列專題-第二期
Cadence Fidelity 葉輪機械設計與優化系列專題-第二期 ——基于混合網格的渦輪增壓器CFD仿真 適用人群：發動機、風機、水輪機等旋轉機械行業的設計，CFD模擬從業者，高校教師及學生。
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葉輪機械仿真的實例教程
然而，在 NUMECA軟件平臺中,具有專業的多物理場耦合 Ipcc方法、氣動噪聲分析 FINE/VNoise、葉輪參數化擬合及造型 AotuBlade、優化平臺 FINE/Design3D，使得NUMECA成為目前唯一的一體化的葉輪機械設計分析優化平臺。
其他諸如 Fluent、 Star CCM+等通用CFD求解器，也能較好的提供葉輪機械氣動仿真解決方案，相比具有具有專用模塊的CFX和 NUMECA,通用CFD求解器在葉輪機械仿真前處理、求解和后處理過程中，效率較為低下，精度和準確度相對低一些，計算開銷較大。這里需要大家腦補一下周期性計算、B2B拓撲調整、子午展開等概念。
葉輪機械設計仿真優化從業者要想在該領域內閑庭信步，并顯得毫不費力，需要深厚的理論知識、豐富的工程經驗和設計仿真軟件使用精通三個維度的加持。
工欲善其事，必先利其器，選擇幾本理論書籍、積累工程經驗、選擇一款優秀的設計仿真軟件，是我們通往葉輪機械設計仿真優化成功的必經之路。
另外，大型葉輪機械CFD微信群已建立，已有320多人參加，高效研究所企業仿真機構各路大神等你來哦，微信號見評論。
展開 眾所周知，相比于通用流體計算分析，在葉輪機械流動仿真計算中，存在諸多
的問題和挑戰：
1、如何簡化和求取葉輪機械計算域和幾何
2、如何快速劃分高質量葉輪機械流體通道全六面體網格
3、如何處理轉靜子葉片數量不等而流動干涉情況
4、如何選取一個求解速度、精度和穩定性最好的湍流模型
5、如何選取一個精度高、計算快速、內存需求低的求解器
6、如何選取一個快速、高效、專業的旋轉機械后處理軟件
各大主流CFD軟件廣商一直在孜孜不倦地探索和提供高效易用專業的葉輪機械
數模仿真解決方案，無論是通用CFD軟件包還是專業CFD軟件包。
面向旋轉機械的分析體系NUMECAFINE/Turbo是上述問題和挑戰的完美解
決者之一。
FINE/Turbo 葉輪機械氣動仿真計算流程
第一步：數據準備
方式1:由坐標數據點文件(hub.dat/shroud.dat/ps.dat/ss.dat)寫 geomturbo文件
方式2：由葉輪葉片三維模型，利用IGG逆向提取葉片數據點
第二步：網格劃分。
方式1：AutoGrid5向導模式劃分
方式2：AutoGrid5專家模式劃分
第三步：求解計算
在FINE/Turbo求解器中進行計算設置并求解
第四步：后處理
在CFview 中利用旋轉機械模式進行流場后處理
第五步：結果確認
根據后處理情況，確認結果可信，否則重新進行計算
展開 隨著對葉輪機械產品性能要求的提高，葉尖切線速度越來越大、剛度越來越低，葉片顫振的可能性相比以往也大大增加，而我們知道葉片顫振會最終導致葉片斷裂失效等嚴重事故。隨著計算機仿真技術的發展， 流固耦合分析方法已成為葉片顫振分析方法的主流
，葉片的流固耦合分析中，需要對三維非定常流場和葉片的瞬態響應進行時間推進求解，而且葉片振動改變了流場邊界，需要采用動網格技術對流場網格進行實時更新。
基于上述流程，傳統的葉片流固耦合顫振分析方法通常會面臨以下挑戰：
葉片全三維非定常仿真求解計算資源消耗極大、計算時間極長，極大的制約了該方法應用于實際葉輪機械產品的研發流程中；
葉片雙向流固耦合仿真需要同時對三維流場和固體振動進行瞬態耦合求解計算，收斂非常困難，難以獲得有用的分析結果；
CFD軟件與結構軟件之間數據交互復雜、操作繁瑣，不利于工作繁重的工程技術人員快速學習和使用。
針對上述難點，Ansys基于葉輪機械專用流體仿真軟件CFX和結構仿真軟件Mechanical推出了能高效、準確的分析和預測葉片顫振解決方案，該方案在求解效率、準確性和操作易用性等方面居于商業軟件前列，非常適用于實際葉輪機械產品的葉片顫振分析和預測。本文將針對葉片顫振分析，對流固雙向耦合解耦的方法進行著重介紹，更多受迫振動分析方法將在Ansys中國官方微信公眾號中陸續發布。
由于雙向流固耦合計算成本過高，不適用于工況點眾多的實際葉片顫振分析，需要將其解耦為單向流固耦合。解耦方式分為2種：
顫振分析，先進行FEM模態分析，模態分析結果作為流體瞬態分析的邊界條件計算氣體對振動的阻尼作用.
受迫振動分析，先進行流體瞬態分析得到葉片氣動激勵邊界條件，再基于FEM計算葉片的振動和應力。
展開 隨著對葉輪機械產品性能要求的提高，葉尖切線速度越來越大、剛度越來越低，葉片顫振的可能性相比以往也大大增加，而我們知道葉片顫振會最終導致葉片斷裂失效等嚴重事故。隨著計算機仿真技術的發展，流固耦合分析方法已成為葉片顫振分析方法的主流，葉片的流固耦合分析中，需要對三維非定常流場和葉片的瞬態響應進行時間推進求解，而且葉片振動改變了流場邊界，需要采用動網格技術對流場網格進行實時更新。
基于上述流程，傳統的葉片流固耦合顫振分析方法通常會面臨以下挑戰：
葉片全三維非定常仿真求解計算資源消耗極大、計算時間極長，極大的制約了該方法應用于實際葉輪機械產品的研發流程中；
葉片雙向流固耦合仿真需要同時對三維流場和固體振動進行瞬態耦合求解計算，收斂非常困難，難以獲得有用的分析結果；
CFD軟件與結構軟件之間數據交互復雜、操作繁瑣，不利于工作繁重的工程技術人員快速學習和使用。
針對上述難點，Ansys基于葉輪機械專用流體仿真軟件CFX和結構仿真軟件Mechanical推出了能高效、準確的分析和預測葉片顫振解決方案，該方案在求解效率、準確性和操作易用性等方面居于商業軟件前列，非常適用于實際葉輪機械產品的葉片顫振分析和預測。本文將針對葉片顫振分析，對流固雙向耦合解耦的方法進行著重介紹，更多受迫振動分析方法將在Ansys中國官方微信公眾號中陸續發布。
由于雙向流固耦合計算成本過高，不適用于工況點眾多的實際葉片顫振分析，需要將其解耦為單向流固耦合。解耦方式分為2種：
顫振分析，先進行FEM模態分析，模態分析結果作為流體瞬態分析的邊界條件計算氣體對振動的阻尼作用.
展開 1 概述
葉輪機械的CFD仿真與通用CFD仿真過程沒有什么不一樣，同樣包含前處理、求解設置、后處理三大過程。由于葉輪機械的特殊性，諸如旋轉周期性、動靜葉片干涉等，使得葉輪機械的CFD仿真相比通用CFD仿真難度有所增大。
前處理過程一般包含幾何模型的處理和網格劃分兩方面內容，現在通過引入一個具體問題，來討論下幾何模型處理。
2 問題描述
已知數據：葉片三維模型和子午設計圖，子午視圖重顯示，葉片葉頂間隙為1mm（單邊間隙），圖如下所示。
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葉輪機械仿真的最新內容
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以 “一期一會” 的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛
可以指導交流互相學習
前言
CFD是工業仿真領域重要的分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域的典型場景，穩態仿真計算案例——基于MRF方法的旋轉機械流場分析，我們選用的軟件是CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于SimForge?高性能仿真云平臺的CFD穩態計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。
模擬與網格
我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型
<p>在高端能源動力領域，葉輪機械是心臟中的心臟，它們承擔著能量轉換的重任，沒有他們就沒有大飛機的航空發動機，也沒有我們055大驅燃氣輪機。尤其在能源領域，火力發電所使用的汽輪機，壓縮空氣儲能系統的膨脹機都是的大尺寸的高速葉輪機組，負責幾百兆瓦的能量輸出。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center
△Altair 正式發布全球100個AI應用案例電子書，內容覆蓋10+行業的100個AI應用場景。點擊圖片立即獲取，了解全球AI驅動工程設計應用成功案例，以及AI技術如何為工業制造業的產品全生命周期帶來賦能與革新。
??掃碼獲取??
“
Altair產品有非常好的二次開發能力，在通用仿真軟件基礎上，三一結合業務實際可以定制開發專用的仿真
△Altair 正式發布全球100個AI應用案例電子書，內容覆蓋10+行業的100個AI應用場景。點擊圖片立即獲取，了解全球AI驅動工程設計應用成功案例，以及AI技術如何為工業制造業的產品全生命周期帶來賦能與革新。
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Altair產品有非常好的二次開發能力，在通用仿真軟件基礎上，三一結合業務實際可以定制開發專用的仿真
<p>本案例利用Fluent中的滑移網格（RBM）模型，對離心泵性能問題進行了瞬態仿真計算。該案例僅對離心泵的瞬態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。本文的相關設置依托于<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MTg5ODU3Ng==&mid=2247485266&idx=1&
本案例利用Fluent中的MRF模型，對離心泵性能問題進行了仿真計算。該案例僅對離心泵的穩態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。本案例采用的離心泵為8個葉片，以轉速為1200rpm，入口質量流量為280kg/s為標準設計相關模型，實際計算時采用3m/s的速度入口。
1 workbench 設置
本案例具體設置如下圖 ：
2 SCDM
培訓日程：
培訓時間：9月18-19日
培訓地點：上海市松江區云振路410號創智中心4號樓3樓8號會議室
面向人群：工程技術、研究機構和高校等初次接觸Cradle CFD軟件且對CFD仿真應用有興趣的人員。
培訓目標：
?了解CFD仿真流程及規范：計算域的建立原則、分析條件設置、網格劃分原則、模型簡化原則等CFD解析中常見的規范性問題；
?能采用SCFLOW
例如在葉輪機械仿真場景中，系統將有望自動解析設計需求文檔，調用幾何模型生成仿真方案，通過強化學習進行多物理場耦合優化，大大降低仿真門檻，縮短仿真周期。
通過深度綁定制造業轉型升級需求，在產業細分領域建立技術優勢，繼而向產業鏈高端延伸。
