噴水推進器的案例
歐洲客戶CAESES案例分享——線性噴水推進器的設(shè)計與優(yōu)化
福伊特VOITH線性噴水推進器是一款結(jié)合了螺旋槳優(yōu)勢（propeller）和噴水推進器優(yōu)勢（waterjet）的產(chǎn)品。對于這款產(chǎn)品的設(shè)計，最大的挑戰(zhàn)之一在于如何在廣泛的工作范圍內(nèi)保持高效率，同時延遲空泡的發(fā)生。
具體來說，福伊特線性噴水推進器具有以下優(yōu)勢：
● 在船舶的航區(qū)間內(nèi)持續(xù)的高效率
● 降低空泡，降低噪音和振動
● 適用于低速，高速之間混合運行工況的船型，如游艇，巡邏艇等
福伊特公司充分利用CAESES的功能來設(shè)計線性噴水推進器的整個系統(tǒng)，包括尾軸管，船體和轉(zhuǎn)子/定子的幾何外型。
推進器與船體的整合
如何將這套系統(tǒng)最佳的匹配到船體上也是通過CAESES實現(xiàn)的，如下圖。為了找到滿足客戶需求的最佳外型，我們定義了一系列參數(shù)（尾軸管長度，整合深度等等），然后將他們用到CAESES建立的高度自動化的仿真流程中。這些參數(shù)會自動變化，與此同時轉(zhuǎn)子，定子，噴嘴的幾何形狀也會發(fā)生相應(yīng)的變化，這樣就確保了船體幾何與推進器完美的貼合。
定子和轉(zhuǎn)子的設(shè)計
葉片的參數(shù)基于圓柱形截面定義。典型的參數(shù)為弦長，厚度，拱，側(cè)斜，縱傾，螺距的徑向分布。為了分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的劃分，一些其他的參數(shù)也被定義。
以這個幾何為基礎(chǔ)，網(wǎng)格劃分流程可以完全的自動化，并且可以用于試驗設(shè)計和優(yōu)化。面網(wǎng)格本身在一些關(guān)鍵的區(qū)域如倒邊，隨邊和葉梢與噴嘴之間的空隙也有更高的密度。
葉片，噴嘴，船體和尾軸管的參數(shù)可以利用CAESES內(nèi)置的算法自動變化從而進行實驗設(shè)計和優(yōu)化。整個仿真流程是在福伊特公司的計算集群上完成的。
展開 利用CAESES和NavCad提高巡邏艇航速
接下來，我們使用NavCad來選擇一款合適的噴水推進器。NavCad的噴水推進器模塊可以接受產(chǎn)品-模型的試驗數(shù)據(jù)，并且以一種新穎的方法應(yīng)用這些數(shù)據(jù)。NavCad整合噴嘴入口的航速-推力-功率數(shù)據(jù)和葉輪的功率-轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，從而預(yù)測在一定主機功率下合適的航速-功率-轉(zhuǎn)速關(guān)系，并且可以得到推進效率。這個功能對于選擇合適的船-機-槳匹配尤為重要，因為噴水推進器在航速區(qū)間內(nèi)的效率一般情況是隱藏在數(shù)據(jù)中的，沒有清晰的表達出來。
更高的航速，更低的成本
CAESES和NavCad耦合應(yīng)用優(yōu)化后的船型配以一個合適的噴水推進器最終使巡邏艇的航速從23節(jié)提到高26.5節(jié)。在沒有更換更大功率主機的情況下達到了設(shè)計目標。原始的船型設(shè)計方案需要10%~15%的功率提升才能達到目標航速，這同時意味著更多的燃油消耗和更大的排水量需求（因為需要更大的主機）。自然的，經(jīng)濟成本的投入也會隨著更大的主機而提升。客戶最初的設(shè)計是選用一個功率增加20%的新主機。如果我們將原始主機的成本假定為100,000美元，那么功率提高20%的主機成本我們可以粗略的認為是120,000美元。由于雙主機的需求，我們的優(yōu)化設(shè)計在原始的投入成本上就可以為客戶節(jié)省40,000美元。
而營運的成本更高。通過NavCad的分析，原始船型單個主機的在20節(jié)航速下的油耗為252l/h，優(yōu)化后的船型為185l/h。我們假定該巡邏艇的運營需求為每年500小時，柴油平均價格為1.05美元每升，這樣每年優(yōu)化后船型和優(yōu)選噴水推進器的搭配可節(jié)省72,000美元的營運成本。
總而言之，CAESES和NavCad耦合的自動優(yōu)化流程提供一個高效并且低成本的解決方案。這種組合可以作為船體線型設(shè)計和推進器的選擇的有利的工具。
展開 HydroComp 網(wǎng)絡(luò)研討會看點回顧（一）
受到全球持續(xù)疫情的影響，我們?nèi)蚝芏嘀匾献骰锇榧娂姴扇≡诩肄k公的方式應(yīng)對，我們重要合作伙伴HydroComp公司在近期推出了一系列的網(wǎng)絡(luò)研討會，這次我們挑選2期精彩內(nèi)容做相應(yīng)回顧，后續(xù)也會持續(xù)跟蹤并分享：
Waterjets in NavCad：data,settings, and calcs NavCad如何使用噴水推進器進行數(shù)據(jù)輸入，設(shè)置和計算
Pushboats and propellers頂推船和螺旋槳
如何使用噴水推進器進行數(shù)據(jù)輸入，設(shè)置和計算
NavCad主要提供船舶阻力預(yù)測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設(shè)備等。主要功能包括船體阻力計算、附加阻力計算、圖譜法螺旋槳選型、船槳相互作用、船舶多工況下油耗分析、船舶加速分析、噪音空泡以及淺水等補充分析。
NavCad支持多種類型的推進裝置，例如螺旋槳，導(dǎo)管槳，噴水推進，對轉(zhuǎn)槳等等。噴水推進，在推進評估過程中，我們需要找到推進器與船體的匹配關(guān)系，與螺旋槳sizing途徑有些區(qū)別，在常規(guī)propeller sizing 中我們需要找到合適的螺旋槳直徑，螺距，盤面比等參數(shù)，waterjet 需要通過廠家提供的性能曲線來進行匹配和評估。
通過常規(guī)的噴水推進曲線圖進行waterjet的特征輸入：
本次網(wǎng)絡(luò)研討會中詳細的介紹了如何使用waterjet進行推進評估，如何輸入waterjet特征參數(shù)，如何進行計算參數(shù)的設(shè)定。最后，還邀請到了芬蘭的waterjet廠家進行遠程連線，分享經(jīng)驗。
展開 NavCad——讓快速性預(yù)報變得簡單高效
一個萌新小白的NavCad使用體驗報告：
通常剛剛接觸一款軟件首先需要對該軟件有一個整體的認識，了解軟件的特性，下面是軟件的初步介紹：
開發(fā)于1987年的NavCad是HydroComp的旗艦產(chǎn)品, 主要提供船舶阻力預(yù)測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設(shè)備等。主要功能包括船體阻力計算、附加阻力計算、圖譜法螺旋槳選型、船槳相互作用、船舶多工況下油耗分析、船舶加速分析、噪音空泡以及淺水等補充分析。
NavCad適用于常規(guī)貨船、滑行艇、駁船、雙體船等各種船型，圖譜槳支持所有常見的系列槳，如B、MAU系列。除此以外還支持導(dǎo)管槳，高速艇用槳以及半浸槳、噴水推進器等特種推進器。
筆者作為NavCad 新手，主要需要從以下幾點考慮：
? 軟件的功能
? 軟件的適用范圍
? 軟件對于設(shè)計效率的提升，軟件的適用難度
? 軟件計算預(yù)報的準確度
軟件功能與適用范圍不用多說，前面做了介紹，筆者比較關(guān)心的就是軟件的效率與預(yù)報準確性，下面選取了幾個船型例子進行測試：
船型選擇
某4萬左右DWT成品油船/化學(xué)品船， 6萬左右DWT散貨船，3萬左右DWT 散貨船，5萬左右DWT 散貨船，5000TEU左右集裝箱以及某滾裝船。
主要選擇盡量涵蓋3大主要船型以及近期市場比較火熱的船型，具有比較與統(tǒng)計意義，這些船型都由是國內(nèi)外著名設(shè)計單位設(shè)計，在市場上活躍度很高的船型。
對比測試的內(nèi)容
快速性預(yù)報-船舶自航預(yù)報結(jié)果與水池試驗，主要是總阻力系數(shù)Ct，有效功率PE以及螺旋槳收到功率PD，同時船舶試驗單位也盡量涵蓋包括HSVA,MARINE,SSPA,702等國內(nèi)外著名水池。
展開 
NavCad——讓快速性預(yù)報變得簡單高效
一個萌新小白的NavCad使用體驗報告：
通常剛剛接觸一款軟件首先需要對該軟件有一個整體的認識，了解軟件的特性，下面是軟件的初步介紹：
開發(fā)于1987年的NavCad是HydroComp的旗艦產(chǎn)品, 主要提供船舶阻力預(yù)測及推進系統(tǒng)的分析選型，包括螺旋槳、主機、傳動設(shè)備等。主要功能包括船體阻力計算、附加阻力計算、圖譜法螺旋槳選型、船槳相互作用、船舶多工況下油耗分析、船舶加速分析、噪音空泡以及淺水等補充分析。
NavCad適用于常規(guī)貨船、滑行艇、駁船、雙體船等各種船型，圖譜槳支持所有常見的系列槳，如B、MAU系列。除此以外還支持導(dǎo)管槳，高速艇用槳以及半浸槳、噴水推進器等特種推進器。
筆者作為NavCad 新手，主要需要從以下幾點考慮：
? 軟件的功能
? 軟件的適用范圍
? 軟件對于設(shè)計效率的提升，軟件的適用難度
? 軟件計算預(yù)報的準確度
軟件功能與適用范圍不用多說，前面做了介紹，筆者比較關(guān)心的就是軟件的效率與預(yù)報準確性，下面選取了幾個船型例子進行測試：
船型選擇
某4萬左右DWT成品油船/化學(xué)品船， 6萬左右DWT散貨船，3萬左右DWT 散貨船，5萬左右DWT 散貨船，5000TEU左右集裝箱以及某滾裝船。
主要選擇盡量涵蓋3大主要船型以及近期市場比較火熱的船型，具有比較與統(tǒng)計意義，這些船型都由是國內(nèi)外著名設(shè)計單位設(shè)計，在市場上活躍度很高的船型。
對比測試的內(nèi)容
快速性預(yù)報-船舶自航預(yù)報結(jié)果與水池試驗，主要是總阻力系數(shù)Ct，有效功率PE以及螺旋槳收到功率PD，同時船舶試驗單位也盡量涵蓋包括HSVA,MARINE,SSPA,702等國內(nèi)外著名水池。
展開 當代無人駕駛水下航行器的推進器設(shè)計
從載具推進的物理學(xué)角度來看，無人駕駛水下航行器(UUV)與滑雪艇或者油輪幾乎沒有什么不同。它采用了航行器-推進器-驅(qū)動的系統(tǒng)模型，該模型通過推進器將驅(qū)動能量轉(zhuǎn)化為推力，以達到推動航行器移動的目的。推力平衡和運動的基本原理對這三種載具都是共同的，即旋轉(zhuǎn)能量被系統(tǒng)的中心部件推進器轉(zhuǎn)化為軸向推力。
不同類型載具的推進器設(shè)計所不同的是基于載具各自任務(wù)所特有的設(shè)計約束和目標。例如，一艘滑雪艇在拖曳速度下可能需要高推力，并愿意放棄潛在的最高速度以達到這一任務(wù)要求，它的傳動比和推進器特性就是為此而設(shè)計的。為了獲得最大的經(jīng)濟回報，油輪可能需要以“經(jīng)濟速度”獲得最大的效率。或者，它可能還會額外限制排放或燃料消耗，這就要求在推進器的設(shè)計上做出妥協(xié)。
考慮到相關(guān)的各種任務(wù)，水下航行器有其自己的一套推進器設(shè)計要求，如電池壽命(或電池容量下運行的最大距離)，最大直徑，最小運行速度，從水動力效率或安全角度考慮是否采用導(dǎo)流管式螺旋槳，同時也考慮到可以減少噪聲，確保安靜地進行數(shù)據(jù)收集任務(wù)。這些設(shè)計要求是HydroComp公司進行UUV推進器設(shè)計工作時的思考，這些思考來源于一個成功的設(shè)計項目，是在和客戶深度溝通設(shè)計需求和信息的過程中形成的。航行器-推進器-驅(qū)動模型是進行此類設(shè)計討論的一個很好的框架。
航行器
典型的UUV是一種回旋體外形(也稱為軸對稱形式)，它有一個鼻子、身體和尾巴。為了裝配設(shè)備的內(nèi)部容積最大化，一些航行器的首部和尾部非常短。正如你可能預(yù)料到的，這樣的首部必然會造成阻力的增加，由于流體進入推進器不是沿著軸向而是有一定的斜度，也會損失一定的推進性能。不同的阻力成分，如興波阻力或壓阻力和摩擦阻力或粘性阻力之間的平衡是我們工作的一部分，往往希望得到最小的阻力體積比，事實上，這并不能完全實現(xiàn)。
展開 【技術(shù)】水下潛航器尾部形狀對推進的影響
水下潛航器underwatervehicle (UV) 設(shè)計，必需要將艇體-推進-驅(qū)動整體考慮，也就是我們常說的要達到船機槳匹配。
在系統(tǒng)設(shè)計期間，經(jīng)常會忽略螺旋槳與艇體之間的關(guān)系，尤其是水流如何到達螺旋槳周圍，以及艇體與螺旋槳之間的局部壓力如何影響推力。希望通過本文使UV設(shè)計者對這種關(guān)鍵的水動力相互作用有一些了解。
螺旋槳壓力
螺旋槳葉片兩側(cè)有兩個主要壓力區(qū)，它們共存并產(chǎn)生推動艇體運動的推力。在螺旋槳的后部是一個“正壓”區(qū)域（在圖中以P +表示）。將手伸出車窗外。稍微旋轉(zhuǎn)手以使拇指抬起。當您的汽車行駛時，空氣會被您的手抓住，從而形成“正壓力”。這等效于螺旋槳的最后側(cè)（“面”），并向前推動葉片。
同時，由于環(huán)繞您的拇指和手背的氣流彎曲，您的手上也產(chǎn)生了吸力。（您可能不會感覺到這種感覺，因為我們的手不是很大的機翼，但它在那里。）此吸力是一個“負壓”區(qū)域，可將刀片向前（向前）拉動?？赡芰钊梭@訝的是，對于大多數(shù)用于UV的螺旋槳，吸力“負壓”是推動螺旋槳推力的主要因素。
艇體尾部形狀
這與我的上游艇體形狀有什么關(guān)系？負的螺旋槳吸力會在相當遠的距離產(chǎn)生影響。該抽吸區(qū)不僅會向螺旋槳中吸水，而且還會向后拉動船體或位于其前面的艇體。這種減小拉回可以有效地視為增加的阻力，但更常見的是將其作為“推力減額”來處理。而且，具有靠近螺旋槳的向后形狀的艇體特別容易受到推力減小的影響。
此處顯示的圖形說明了在現(xiàn)代“旋轉(zhuǎn)體”或“魚雷式” UV上經(jīng)常看到的三種不同的尾巴形狀。
展開 FLUENT水下推進器螺旋槳計算
正文共： 1590字 13圖 預(yù)計閱讀時間： 4分鐘
1 前言
水下推進器是潛艇、船只等裝備的重要設(shè)備，負責(zé)為裝備的運動提供所需的動力。其基本工作原理是借助軸的扭矩使葉片隨軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，流經(jīng)推進器的水動量發(fā)生變化，根據(jù)牛頓第三定律，將會對推進器產(chǎn)生一個推力。今天，我們用一個假想的推進器螺旋槳做一個計算案例。
2 建模與網(wǎng)格
建立如下的三維計算模型，對于該問題的計算，類似于離心泵的計算，需要建立動、靜子域。本案例中，螺旋槳及其外圍附近的圓柱面構(gòu)成旋轉(zhuǎn)域，圓柱面和外圍方形（也可以是圓柱形）構(gòu)成靜態(tài)域，圓柱面為動靜域的交界面（interface）。劃分多面體網(wǎng)格，重點對螺旋槳附近的網(wǎng)格進行細化，因為此處的變量梯度最大。另外，視螺旋槳的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，旋轉(zhuǎn)域的網(wǎng)格質(zhì)量通常難以達到較高水平，本案例的最小正交質(zhì)量為0.1。
3 邊界條件與求解設(shè)置
采用默認的SST k-ω湍流模型，控制壁面的Y+接近1。
我們設(shè)定進口流速0.3m/s，類比風(fēng)洞試驗，該速度也是表征推進器和母裝備（潛艇、船只）以0.3m/s的速度前進。本案例的進口速度方向為-Z，則推進器移動方向為+Z。
本案例采用MRF多運動參考坐標系方法模擬動域，該方法為穩(wěn)態(tài)計算，求解時間相對較短。
展開 分布式電推進飛行器高性能螺旋槳設(shè)計
在眾多創(chuàng)新概念中，分布式電推進系統(tǒng)技術(shù)展現(xiàn)出了較為明顯的發(fā)展?jié)摿?，其被認為能夠極大地降低燃油消耗和各類排放，并被視為有潛力在2030年后投入使用的、極有前景的民用綠色航空解決方案，已經(jīng)成為美俄等國航空技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展的主要方向之一。
與常規(guī)飛行器相比較，分布式電推進飛行器全機性能主要由分布式動力系統(tǒng)與機翼之間的耦合特性所決定，因此其氣動設(shè)計問題已由傳統(tǒng)機翼的干凈外形設(shè)計問題轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际絼恿εc機翼強耦合下的最優(yōu)特性設(shè)計問題，這對分布式電推進飛行器的動力系統(tǒng)和機翼等均提出了不同的要求。如美國X-57全電飛機所采用的分布式螺旋槳就與傳統(tǒng)螺旋槳不同，它是作為一種特殊的增升裝置，以改善飛機滑跑起降狀態(tài)下的升力特性為目標進行設(shè)計，被稱為“高升力螺旋槳”。因此，需要進一步結(jié)合分布式電推進飛行器發(fā)展，探討新型高性能動力單元和分布式動力系統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法，為下一步開展創(chuàng)新性研究提供建議和指引。
圖1 X-57分布式電推進飛行器
2
主要內(nèi)容
以類X-57分布式電推進飛行器為研究對象，脫離了傳統(tǒng)螺旋槳僅僅追求高推進效率的思路，提出并發(fā)展了以單位能量下獲得螺旋槳/機翼綜合氣動效率最優(yōu)為目標的高性能螺旋槳優(yōu)化設(shè)計思路和方法。
文章首先對模擬螺旋槳旋轉(zhuǎn)運動的數(shù)值方法進行介紹和算例驗證，包括多重參考坐標系方法、面源法和葉素動量理論方法3種，保證螺旋槳數(shù)值模擬和數(shù)值設(shè)計的準確性和可靠性。
展開 載人登月航天器推進系統(tǒng)方案選擇分析
摘要:載人登月航天器完成近月制動和著陸下降等空間任務(wù)，需要裝載大量推進劑，推進系統(tǒng)方案選擇是航天器總體方案設(shè)計優(yōu)化的重要組成部分。建立了推進系統(tǒng)關(guān)鍵組件設(shè)計仿真模型，仿真分析了推進系統(tǒng)質(zhì)量和干重系數(shù)隨推進劑裝載量的變化規(guī)律，并對比了20 t級載人登月航天器擠壓和泵壓推進系統(tǒng)方案。結(jié)果表明:推進系統(tǒng)方案質(zhì)量與推進劑裝載量有關(guān)，推進劑裝載量越大，泵壓推進系統(tǒng)輕量化優(yōu)勢越大，主要由泵壓系統(tǒng)貯箱質(zhì)量較輕導(dǎo)致；球形封頭貯箱輕量化可采用增加貯箱封頭直徑的技術(shù)途徑，橢球形封頭貯箱輕量化可采用增加貯箱圓柱段長度的技術(shù)途徑；對20 t級載人登月航天器算例進行仿真分析表明，從實現(xiàn)系統(tǒng)輕量化角度出發(fā)，宜選用泵壓推進系統(tǒng)方案。
關(guān)鍵詞:載人月球探測；航天器；推進系統(tǒng)；仿真分析
1 引言
推進系統(tǒng)是航天器的重要組成部分，為航天器軌道機動和姿態(tài)控制提供推力和控制力矩。隨著空間探測任務(wù)的日益廣泛，推進系統(tǒng)在航天器中的作用以及質(zhì)量占比越來越大，推進系統(tǒng)方案和性能的優(yōu)劣顯著影響航天器設(shè)計水平和任務(wù)效益[1-3]。航天器通常選用空間應(yīng)用成熟度高的液體推進系統(tǒng)，液體推進系統(tǒng)按照推進劑輸送方式主要分為擠壓推進系統(tǒng)和泵壓推進系統(tǒng)，擠壓推進系統(tǒng)方案因其系統(tǒng)簡單可靠的突出特點在航天器中應(yīng)用最廣泛[4-8]。
在載人月球探測任務(wù)中，航天器為運送航天員和載荷逃逸出地球完成月球探測和返回，需要裝載大量推進劑為探測任務(wù)提供需要的速度增量。推進系統(tǒng)方案選擇需要考慮技術(shù)基礎(chǔ)、系統(tǒng)性能、輕量化、可靠性和安全性等因素[9-14]。本文從推進系統(tǒng)輕量化角度出發(fā)，建立推進系統(tǒng)關(guān)鍵組件設(shè)計仿真模型，研究分析航天器擠壓和泵壓推進系統(tǒng)質(zhì)量變化規(guī)律、關(guān)鍵影響因素及其應(yīng)用優(yōu)勢，為載人月球探測航天器推進系統(tǒng)方案選擇提供支撐。
展開 用SolidWorks畫葉輪推進器裝配體里的葉輪零件
葉輪
圖紙
繪圖視頻
建模步驟
清華大學(xué)：自由浮動球體的多推進器進化優(yōu)化控制
自由浮動球體的對推進器進化優(yōu)化控制
周玉成 趙雁南 揚澤紅 巴特爾 王家
清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系 ，智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室
摘要：為控制在太空中自由浮動的航天器，通過建立多個小推進器作用下自由浮動球體的運動模型，使用遺傳算法（GA）控制球體運動過程中姿態(tài)和路徑，為實際的航天器控制提供了一種新的控制方式。根據(jù)多個小推進器不同分布所產(chǎn)生的作用，在不同的運動階段使用 GA搜尋最好的推進器組合方式以便得到i最優(yōu)化的路徑和位置控制。將控制目標作為GA的適應(yīng)函數(shù)，使用GA控制器得到的推進器組合方式移動球體到達到目標的位置和狀態(tài)。與傳統(tǒng)的航天器所采用最優(yōu)控制方法相比，這種實現(xiàn)方式簡單，不需要復(fù)雜的算法分析，卻能夠得到更有效的控制結(jié)果。
關(guān)鍵詞：自由浮動球體，姿態(tài)與路徑控制，多推進器，GA控制器，多目標函數(shù)優(yōu)化
內(nèi)容簡介：
1 推進器分布情況
2 自由球體運動的數(shù)學(xué)模型
2.1 坐標變換
2.2 剛體運動的合成
2.3 仿真模型
3 使用遺傳算法進行優(yōu)化控制
3.1 GA控制器
3.2 姿態(tài)穩(wěn)定
3.3 控制軌跡和速度
3.4 目標區(qū)穩(wěn)定
4 仿真實驗
5 結(jié)論
自由浮動球體的多推進器進化優(yōu)化控制.pdf
展開 數(shù)字孿生 | Innomotics借助仿真技術(shù)推進支持AI的工業(yè)電機驅(qū)動器
由于工業(yè)應(yīng)用對自動化、更高工藝效率和更高可靠性的需求，電機驅(qū)動器已成為該領(lǐng)域的關(guān)鍵因素。另一方面，在電機驅(qū)動器的電力電子組件設(shè)計過程中，這些要求反過來又給開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)。不過，仿真現(xiàn)在可以幫助企業(yè)開發(fā)這些組件，釋放工業(yè)電機驅(qū)動器的新一代潛力。
根據(jù)電機的電壓等級，電機驅(qū)動器可分為中壓（MV）和低壓（LV）兩種類型。其中，MV驅(qū)動器用于電壓高于1千伏（kV）的應(yīng)用。這兩種類型的驅(qū)動器均可用于工業(yè)設(shè)備中，來驅(qū)動泵、壓縮機、風(fēng)扇和輸送機，其應(yīng)用范圍涵蓋發(fā)電、采礦、化學(xué)和金屬加工等領(lǐng)域。
Innomotics是一家領(lǐng)先的電機和大型驅(qū)動系統(tǒng)供應(yīng)商，總部位于德國，并在世界各地設(shè)有分支機構(gòu)。該公司正在利用Ansys多物理場仿真和數(shù)字孿生技術(shù)，為其MV驅(qū)動器升級人工智能（AI）功能。該公司表示，AI功能將通過增強對真實環(huán)境的感知能力來提高驅(qū)動器性能，從而突破設(shè)計限制。
通過集成Ansys結(jié)構(gòu)、流體和電子仿真以及數(shù)字孿生解決方案，Innomotics采用降階建模等技術(shù)，支持數(shù)字工程，從而在保持準確性的同時簡化復(fù)雜模型。此外，該公司利用虛擬測試和原型設(shè)計，相較于傳統(tǒng)物理方法，最大限度地減少了時間和成本。因此，這家國際供應(yīng)商能夠優(yōu)化和推進設(shè)計、降低成本，并加速開發(fā)。
中壓（MV）驅(qū)動器用于控制壓縮機、泵和風(fēng)扇等工業(yè)設(shè)備的電機轉(zhuǎn)速，應(yīng)用范圍涵蓋發(fā)電、采礦、化學(xué)和金屬加工等領(lǐng)域
伴隨數(shù)字工程不斷發(fā)展
盡管所有MV驅(qū)動器都通過提供可變AC電源來控制電機轉(zhuǎn)速，但根據(jù)輸出不同，MV驅(qū)動器主要分為兩種類型：具有可控電流輸出的電流源逆變器（CSI）和具有可控電壓輸出的電壓源逆變器（VSI）。
展開 超音速飛機推進系統(tǒng)優(yōu)化——擴壓器的CFD仿真分析
擴壓器中兩個位置的速度分布圖，其中將模型結(jié)果（線）與實驗數(shù)據(jù)（菱形）進行比較。
總的來說，仿真結(jié)果與實驗結(jié)果相當一致，這表明 CFD 模塊可以精確地求解高速湍流，包括超音速流動和激波。利用這一功能，工程技術(shù)人員可以優(yōu)化跨音速擴壓器的設(shè)計，并增強超音速飛機的推進系統(tǒng)。
來源：COMSOL
ElectraFly公司測試單人多旋翼、傾轉(zhuǎn)機翼復(fù)合推進飛行器
美國一家研發(fā)單人混合動力電動多旋翼飛行器的初創(chuàng)公司ElectraFly，目前正在研究公司產(chǎn)品的潛在軍事應(yīng)用，作為軍事后勤保障和士兵運送工具。ElectraFly公司已簽署諒解備忘錄，將于2019年初在猶他州的德塞雷特（Deseret，美國猶他州的別名）無人機系統(tǒng)（UAS）試驗場進行試飛。
公司的創(chuàng)始人約翰·曼寧表示，ElectraFly公司的成立是為了解決多旋翼飛行器的行動范圍和有效載荷受限的問題。這家初創(chuàng)公司的目標是開發(fā)混合動力電動私人飛行器，但預(yù)計在產(chǎn)品初始階段，主要的用途將是無人機快遞運送。
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ElectraFlyer原型機作為概念驗證機，展示了飛行器性能和飛行能力。
與傳統(tǒng)的四軸旋翼飛行器相比，ElectraFly公司開發(fā)的ElectraFlyer有一些明顯的區(qū)別。為了克服限制多旋翼無人機有效載荷和飛行范圍的電池能量密度較低的問題，該飛行器配備了渦輪發(fā)動機，在垂直起降過程中渦輪發(fā)動機可以向下傾斜產(chǎn)生推力，在平飛時渦輪發(fā)動機水平傾轉(zhuǎn)，產(chǎn)生向后的推力推動飛行器向前飛行。
在重量為75磅飛行器上，渦輪噴氣發(fā)動機在其重心附近可產(chǎn)生大約50磅的推力。曼寧表示，這將飛行器垂直起降過程中旋翼需要產(chǎn)生的升力降低到30磅。在初期生產(chǎn)的飛行器中，電力系統(tǒng)與渦輪發(fā)動機相互獨立，但渦輪發(fā)動機可用于產(chǎn)生電能。
多軸旋翼無人機往往是利用處于同一水平面的旋翼保持空中懸停和盤旋飛行，當機頭向下傾斜時向前飛行前進。曼寧表示，這種飛行方式將導(dǎo)致飛行器的升力降低、阻力增加。
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