葉型優化的案例
利用STAR-CCM+對壓氣機葉型進行優化
優化前后設計點性能參數
流量/(kg?s-1)
總壓比
效率
初始葉片
20.553
2.106
0.8730
優化葉片
20.698
2.116
0.8799
圖為優化前后出口性能參數對比，從圖中可以看出出口效率在30%葉高以上提升，在30%葉高以下略有下降；總壓比在整個徑向高度全部提升。
出口效率對比
出口總壓比對比
圖為效率特性和壓比特性對比，從圖中可以看出，葉片優化后效率在近堵點基本無提升，在近失速點提升較大，壓比在近堵點提升較小，近失速點提升較大，說明葉片優化在逆壓梯度越大時，優化效果越明顯。總體來說葉片優化后提升了變工況性能。
效率特性對比
壓比特性對比
葉片幾何形狀變化
優化前后葉型對比如圖，其中灰色為優化前葉型，紅色為優化后葉型，葉型主要變化在前緣。
10%葉高葉片對比
50%葉高葉片對比
90%葉高葉片對比
流場分析
葉片優化前后10%截面馬赫數如圖；從圖中可以看出，葉片優化后葉片前緣馬赫數降低，中部激波前馬赫數降低，激波后分離區延后，尾緣分離區稍有增大。
a）初始葉片 b）優化葉片
10%葉高馬赫數對比
葉片優化前后50%截面馬赫數如圖；葉片優化后葉片前緣馬赫數降低，中部激波變得更加傾斜，激波后分離區明顯減小。
展開 4/21 Ansys電子散熱風扇葉片優化
內容簡介
本課程將通過實際案例介紹Ansys Turbosystem產品在電子散熱風扇方面的優化功能。針對不同類型的散熱風扇，Ansys提供基于OptiSLang的參數化葉型優化方法和基于Fluent的無參伴隨求解優化方法，用戶可通過本次視頻課程了解這2種方法的基本使用流程和適合的風扇類型，初步掌握它們的核心方法和操作步驟。
時間
2022年4月21日（周四）16:00-17:00
費用
免費
講師簡介
姚翔|Ansys
獲北京航空航天大學飛行器動力專業學士及碩士學位；2019加入Ansys中國負責旋轉機械軟件產品的售前技術支持及咨詢工作。
渦輪葉頂泄漏控制研究進展
渦輪葉頂泄漏控制研究進展
傅力宏1,2 張雪輝2,3 陳海生2,3 王星2,3 張金鳳1 周鑫2,3 秦偉3
(1. 江蘇大學國家水泵及系統工程技術研究中心， 鎮江212013；
2. 中國科學院工程熱物理研究所， 北京100190；
3. 中國科學院大學， 北京100049)
摘要：通過歸納國內外渦輪葉頂泄漏控制研究，總結了軸流、向心渦輪采用的葉頂泄漏控制方法及取得的研究進展，分析了不同控制方法的特點和不足，最后對渦輪葉頂泄漏控制方法的發展趨勢進行了展望。目前，帶冠軸流渦輪葉頂泄漏控制方法除了傳統的迷宮密封，還有蜂窩密封、干氣密封等；不帶冠軸流渦輪控制方法種類較多，可細分為主動控制方法和被動控制方法；開式和半開式向心渦輪控制方法目前僅有葉型優化和機匣開槽；閉式向心渦輪控制方法較為單一，以迷宮密封為主。軸流渦輪中多種泄漏控制方法耦合具有較好的應用前景；開式和半開式向心渦輪中綜合有效的葉頂泄漏控制方法，以及閉式向心渦輪輪蓋空腔非設計工況和非定常工況下的泄漏特性有待進一步研究。
展開 干貨直播 I 風電行業9個主題：STAR-CCM+、結構強度、葉片流場、電磁、多體疲勞...
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01
時間：8月15日
分會場一：Simcenter STAR-CCM+風機葉片氣動性能仿真及優化方案
本次研討會主要介紹 STAR-CCM+在風機葉片氣動性能仿真及優化的解決方案，主要包含：
葉型優化：型線導入，網格設置，葉型參數優化及拓撲優化技術，轉捩模型
動網格技術：滑移網格，嵌套網格，網格變形
運動定義：葉素動量法，運動坐標系，剛體運動，六自由度運動
葉片氣彈流固耦合分析方法等
分會場二：先進復合材料葉片設計分析制造一體化
Fibersim作為先進復合材料結構開發平臺，提供了專門針對風機葉片的高效設計迭代方法及同CAE工具的雙向鏈接接口。Simcenter 3D仿真平臺提供了專業的復合材料前后處理環境，可以對大型葉片結構進行快速建模，考慮到風機葉片復雜的承載行為，在制造端，為了保證成型后外形的精度，Simcenter 3D 可對制造工藝過程進行仿真，預測結構的殘余應力及變形回彈，幫助進行模具補償設計。
點擊鏈接 免費報名
https://events.siemens.com.cn/disw/we/eu001/?pk_source=jishulink
02
時間：8月16日
分會場一：電機設計優化及電磁和振動噪聲仿真
本次議題，主講人將與您分享 Simcenter 中電機設計，電磁場仿真，NVH 仿真的研發進展與最新行業應用實踐。
展開 
SPEOS軟件在CMS系統中的可視化應用
大咖慧網絡培訓
2023年5月23-26日，安世亞太大咖慧推出汽車仿真專題免費線上培訓，專題講座包含動力電池包結構仿真、焊接疲勞壽命分析、ANSYS光學產品在汽車行業應用、冷卻風扇葉型優化，精彩內容，不可錯過！
CMS系統法規驗證
傳統后視鏡因鏡面形狀、大小，以及鏡面本身曲率等因素，視野區域受到了很大的限制。在新國標文件中，對CMS的視野要求有了一定程度的調整。SPEOS軟件可對CMS系統的攝像頭模擬，直觀呈現攝像頭可視化范圍像素投影，這樣方便攝像頭選型，也可以對安裝位置進行優化調整。
攝像頭法規可視化
像素投影的方式主要是一種幾何數據校核模式，在實際中，針對攝像頭的模擬傾向于直觀查看攝像頭拍攝效果，是否符合法規要求，成像清晰度是否可行。SPEOS軟件可以針對不同需求，用SCDM進行幾何數據創建，將法規區域以CAD數據形式體現在模型中，也可以放置交通錐進行標記。下圖是駕駛側和乘員側的可視化結果。
攝像頭環境效果可視化
CMS系統需要對攝像頭進行不同環境場景的拍攝，并對拍攝效果進行評測。SPEOS軟件有環境光模塊，可對不同光環境進行定義，其中environment可直接導入HDR 文件，從而使模擬環境更符合現實效果。
采用環境光模塊，調用白天和夜晚的光效果對駕駛側和乘員側攝像頭拍攝效果進行模擬。
展開 航發葉片檢測全棧解決方案：三坐標四軸聯動智能掃描分析
針對航發葉片復雜自由曲面、葉盤密集陣列的嚴苛測量挑戰，通用三坐標方案力不從心：測量效率低下、細節缺失、報告維度單一。中圖儀器直面行業痛點，專為航發葉片和葉盤檢測打造全自主化軟硬件一體解決方案——四軸聯動自適應掃描分析方案
1、效率躍升：針對葉型曲面優化的四軸聯動智能掃描技術相較于傳統掃描測量，可大幅壓縮檢測時間，效率提升100%，高效應對批量測量任務。
2、無死角精準捕獲：高精度掃描測頭和轉臺智能協同運動，實現復雜曲線連續、高速、無死角掃描，完整捕捉葉背/葉盆型線、前/后緣、榫頭榫槽等全尺寸特征。
3、核心參數深度解析：專用分析軟件PowerBlade全面評價前/后緣、葉型輪廓、弦長、弦線角、位置度、最大厚度、邊緣厚度、波紋度、扭轉角等關鍵參數指標，精準分析葉型質量狀態。
4、智能工藝閉環： 檢測數據深度分析，為加工補償、工藝調整和質量判定提供精準方向，驅動制造工藝持續優化。
精準測量，智造未來——從研發驗證到生產全檢，四軸聯動智能掃描技術以精準數據為航發葉片的卓越性能和安全保駕護航，其擁有一系列優勢：
1.專機專用：全自主化軟硬件深度協同，針對航發葉片和葉盤測量需求深度開發；
2.效率倍增：智能路徑規劃配合四軸聯動自適應高速掃描，檢測效率顯著提升；
3.全維洞察：全面覆蓋弦長、弦線角、葉型輪廓、位置度、喉道、彎曲等核心參數；
4.閉環賦能：覆蓋研發、生產、服役、返修全生命周期數據管理，數據驅動工藝優化，為壽命預測、維修決策提供科學支撐。
展開 單級渦輪轉子-CAESES仿真優化經驗分享
在渦輪的氣動設計過程中，因設計需求變更導致的渦輪葉片優化迭代較多。目前CFD仿真技術應用廣泛，在葉輪機設計領域更有多款單獨的仿真軟件。而因造型參數較多（單個葉片30個以上），渦輪葉片的優化工作還是較為耗時繁瑣，往往只有經驗豐富的工程師才能合理把握進度。
本次分享的輸入條件為單級渦輪葉片，針對轉子葉片進行參數優化仿真。整個優化仿真過程依賴于CAESES仿真優化軟件進行，主要分為CAESES參數化建模、制定仿真優化方案、CFX仿真及腳本錄制、軟件鏈接優化仿真四大步驟，希望本人的淺析能為大家在葉輪機葉片優化仿真方面帶來幫助。
一、CAESES參數化建模
本方案葉型采用基于Nurbs曲線的方法進行參數化造型，包含了前/尾緣圓弧、Nurbs曲線（5個控制點）、角度、位置等參數共21個（主要參數如圖2所示）。該造型方法具有光順連接、靈活多變、完全可調等特點，較為適合直拉式葉片的設計。
在CAESES建模過程中，采用“Feature”功能實現葉型參數化設計，基于“Curve Engine”進行參數控制，最終通過“Meta Surface”曲面造型功能實現基于參數曲線的三維葉片造型。參數曲線以及相應的三維葉片如圖3所示，此模型可通過參數曲線的調節控制模型的形狀變化。
二、仿真優化方案
由于三維葉片造型參數較多，本方案采用等截面葉柵的方式對葉片進行優化。仿真優化方案如圖4所示，在CAESES參數化模型進行上，在不同葉高位置截取葉型，由直拉的方式得到等截面葉柵（如圖5所示），通過等截面葉柵葉型氣動優化間接實現三維葉片的優化。
展開 Ansys新品發布會 | 4月即將上線活動
點擊預約
4月21日 | Ansys電子散熱風扇葉片優化
簡介：本次網絡研討會將通過實際案例介紹Ansys Turbosystem產品在電子散熱風扇方面的優化功能。針對不同類型的散熱風扇，Ansys提供基于optiSLang的參數化葉型優化方法和基于Fluent的無參伴隨求解優化方法，用戶可通過本次分享了解這2種方法的基本使用流程和適合的風扇類型，初步掌握它們的核心方法和操作步驟。
Ansys電機熱設計解決方案
工程背景
-電機運行時，繞組損耗、鐵心損耗、機械損耗轉變為熱量，使電機各部件的溫度升高，當溫度超過絕緣允許的溫度時，將導致絕緣乃至電機的損壞
-要將電機各部件的溫度控制在允許范圍內，一方面要降低損耗，減少電機的發熱量，另一方面要提高電機的冷卻散熱能力
-電機控制器也存在類似的熱問題
-冷卻風扇、電機本體、控制器需要合理設計，滿足電機冷卻需求
數值仿真—流動/熱問題解決方案
電機風扇的仿真設計
風扇的作用
-產生足夠的壓力，驅送氣體通過電機
數值仿真技術有助于：
-預測性能
-優化葉型
-提高風扇效率
惠而浦軸流風扇的優化
-用于冷凝器
-由葉片、支撐、馬達等組成
-模擬目的：優化葉片結構；更好的氣動性能
-優化參數包括：葉片數目、輪轂直徑、葉片外徑、輪轂角度…
電機冷卻仿真設計
-需要評估散熱通道設計
-需要評估電磁損耗：損耗是發熱的根本；損耗的大小、分布直接影響電機最終的溫度分布
-如何保證數值仿真的精度：求解算法；邊界條件；流體/熱數值仿真技術如何引入精確的損耗分布？
展開 基于CAESES的超臨界二氧化碳（sCO2）軸流透平葉片優化設計研究
文中采用Kulfan Class Shape Transformation（CST）變換方法進行二維軸流葉型輪廓變形優化設計，并在設計優化過程中同時考慮葉片的氣動效率及應力情況。
軸流透平設計原理
首先基于尺寸、性能、運行工況等設計需求，項目中使用了Triveni Turbines開發的一維均線計算內部工具進行設計計算，均線計算的結果構成了二維葉片輪廓設計的基礎。
項目中采用CAESES進行軸流透平的幾何建模，調用二維/準三維流動求解器MISES用于方針分析，并采用印度科技學院（IISc）內部開發的Matlab腳本進行前后處理。通過CAESES軟件的自動優化平臺封裝了整個過程，用以優化透平葉片的氣動性能。
有多種方法能夠用于軸流透平葉片二維截面形狀的參數化建模，下圖展示了一種通用方法，該方法可以直接控制有意義的參數，例如氣流角、楔角、前尾緣半徑、厚度等，但是這種方法在幾何變化的靈活性方面存在局限性，因此很難得到突破性的進展。其他方法比如采用B樣條曲線建模和采用類函數變換（CST）方法等，可以帶來了更大的靈活性和局部形狀控制，從而使得優化過程中出現新的、出乎意料的設計。
*透平葉片截面形狀參數化定義
本研究使用基于B樣條曲線和CST方法進行幾何參數化、仿真和優化，具體步驟如下：
1. 導入現有二維基礎輪廓線；
2. 將其分割為壓力面和吸力面；
3. 使用B樣條曲線和CST方法自動匹出新的壓力和吸力面曲線；
4. 創建設計變量控制B樣條曲線控制點和CST參數變化，從而控制葉型輪廓線變化；
5.
展開 