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以透平機(jī)械為例，隨著風(fēng)電光伏發(fā)電量提升，電網(wǎng)負(fù)載的動態(tài)平衡日益成為迫切的課題，削峰填谷的電網(wǎng)級儲能未來將有廣闊發(fā)展前景，在電化學(xué)技術(shù)路線之外，無論是當(dāng)前主流的抽水蓄能，還是新興的壓縮空氣儲能（CAES），都需要高效的透平機(jī)械以減少損耗，實現(xiàn)儲能效率，也為相應(yīng)場景下透平機(jī)械設(shè)計帶來新的約束條件，更高精度、更高效率的 CFD 軟件平臺，無疑可以幫助透平機(jī)械廠商更快更好地捕捉新興市場機(jī)會，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展

基于此，為幫助大家更好的了解CFD仿真分析在透平機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用，本文將在介紹 Cadence Fidelity CFD 優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，為大家 推出 【基于Cadence高保真CFD方案的先進(jìn)透平機(jī)械設(shè)計】 直播 ，詳解如何設(shè)計高性能和高效的透平發(fā)動機(jī)，以及幫助設(shè)計人員調(diào)整燃燒系統(tǒng)適應(yīng)新燃料，保持低排放高效發(fā)電。

邱徐文博士30年來潛心研究透平機(jī)械設(shè)計技術(shù)，在國際會議和期刊上發(fā)表了多篇關(guān)于葉片逆設(shè)計、透平機(jī)械機(jī)理研究和集成設(shè)計系統(tǒng)等有影響力的論文，特別是發(fā)明的“Qiu氏滑移系數(shù)模型”為軸流、徑流和混流葉片的滑移系數(shù)計算提供了一個共同的理論基礎(chǔ)，已被同行廣泛研究和采用，并且被收錄入一本著名的葉輪機(jī)械的教科書中。

今天老姜主要對煉化行業(yè)中的透平壓縮機(jī)和離心泵（不含無密封離心泵）這類透平機(jī)械設(shè)備適用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及檢驗、試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，總結(jié)出這些標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化特征，并給出選用標(biāo)準(zhǔn)的建議，以期實現(xiàn)設(shè)備采購性價比最優(yōu)的目標(biāo)。

在航空發(fā)動機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。 篦齒封嚴(yán)單元除了設(shè)置尺寸信息，如齒數(shù)、間距、高度等，也需要入口和出口的半徑以及轉(zhuǎn)速。 Seal type設(shè)定密封座的樣式 。 Swirl carry over考慮了氣流在封嚴(yán)內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 。

Cadence高保真計算流體動力學(xué)(CFD)模擬在設(shè)計和優(yōu)化下一代高性能、高效和可靠的透平機(jī)械中起著關(guān)鍵作用。

1.引言 清華大學(xué)IOMW高溫氣冷實驗堆HTR-IOGT項目是國家863重點攻關(guān)項目，氦氣透平壓氣機(jī)組（以下簡稱氦氣輪機(jī)）是該項目能量轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備。氦氣輪機(jī)主要由低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、氦氣渦輪以及壓氣機(jī)和渦輪的進(jìn)排氣裝置組成。氦氣輪機(jī)采用單軸立式布置，工作時由徑向電磁軸承和軸向止推電磁軸承支承、非工作狀態(tài)由徑向機(jī)械軸承和軸向止推機(jī)械軸承支承。

3 空氣透平技術(shù)OWC裝置的傳動主角為空氣透平。在OWC裝置早期（益田善雄發(fā)明航標(biāo)燈時期）使用的是傳統(tǒng)的單向空氣透平, OWC裝置上必須配備單向閥的整流系統(tǒng)。但是在后來的OWC大型機(jī)械中, 傳統(tǒng)單向透平的工作效率并不理想, “ 海明” 號上的單向空氣透平工作效率就證明了這一缺點。

渦輪機(jī)械流量系數(shù)渦輪機(jī)流量系數(shù)或流量系數(shù)只是表示渦輪機(jī)效率的參數(shù)，即組件將流體能量傳遞到旋轉(zhuǎn)軸的能力，反之亦然。它是一個無量綱參數(shù)，可以在數(shù)學(xué)上表示為：Ф為透平機(jī)械流量系數(shù)；m是質(zhì)量流量；ρ是流體的密度；A為流道面積；U為轉(zhuǎn)速，即U=轉(zhuǎn)速x半徑。 然而，當(dāng)我們考慮帶有流體入口和出口系統(tǒng)的渦輪機(jī)時，重要的是要考慮速度和壓差等因素。

設(shè)計先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)、緊湊的葉輪機(jī)械，同時降低設(shè)計成本和縮短設(shè)計周期，已經(jīng)成為現(xiàn)代葉輪機(jī)械設(shè)計的一個重要目標(biāo)。Turbotides作為聚焦于透平機(jī)械設(shè)計的一體化CAE研發(fā)平臺，其包括總體設(shè)計、一維設(shè)計、幾何造型和二維通流分析、三維CFD仿真及FEA轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析，將各個模塊高度集成，數(shù)據(jù)無損傳輸。同時結(jié)合強(qiáng)大的知識庫功能，可將用戶的所有設(shè)計數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化。

渦輪機(jī)械流量系數(shù) 渦輪機(jī)流量系數(shù)或流量系數(shù)只是表示渦輪機(jī)效率的參數(shù)，即組件將流體能量傳遞到旋轉(zhuǎn)軸的能力，反之亦然。它是一個無量綱參數(shù)，可以在數(shù)學(xué)上表示為： Ф為透平機(jī)械流量系數(shù) m 是質(zhì)量流量 ρ 是流體的密度 A為流道面積 U為轉(zhuǎn)速，即U=轉(zhuǎn)速x半徑 然而，當(dāng)我們考慮帶有流體入口和出口系統(tǒng)的渦輪機(jī)時，重要的是要考慮速度和壓差等因素。

CFD軟件的應(yīng)用 模型級設(shè)計 下文模型級設(shè)計采用NREC系列軟件，它是NREC公司生產(chǎn)的用于透平機(jī)械設(shè)計分析和加工用軟件，其中用于產(chǎn)品設(shè)計的軟件模塊有PREDIG和COMIG。

機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)是指用于蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，與蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)結(jié)合，循環(huán)利用蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的二次蒸汽，以達(dá)到節(jié)約能源目的的以機(jī)械能作為推動力的壓縮機(jī)系統(tǒng)。

由電機(jī)或柴油機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)，吸入空氣后壓縮至一定數(shù)值后，引起氣缸內(nèi)容積變化，從而產(chǎn)生氣動能源 空壓機(jī)的種類很多 ，按工作原理可分為容積型、動力型（速度型或透平型）、熱力型壓縮機(jī)；按用途可分為冰箱壓縮機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)、天然氣加氣站用、鑿巖機(jī)用、風(fēng)動工具、車輛制動用、紡織機(jī)械用、輪胎充氣用、醫(yī)用壓縮機(jī)；按型式可分為固定式、移動式、封閉式 。

機(jī)械密封件介紹 機(jī)械密封件屬于精密、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的機(jī)械基礎(chǔ)元件之一，是各種泵類、反應(yīng)合成釜、透平壓縮機(jī)、潛水電機(jī)等設(shè)備的關(guān)鍵部件。其密封性能和使用壽命取決于許多因素，如選型、機(jī)器的精度、正確的安裝使用等。

轉(zhuǎn)子動力學(xué)的簡介 轉(zhuǎn)子多為動力機(jī)械和工作機(jī)械中的主要旋轉(zhuǎn)部件，典型的轉(zhuǎn)子有透平機(jī)械轉(zhuǎn)子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、各種泵的轉(zhuǎn)子和透平壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子在某些特定的轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動時，會發(fā)生很大的變形并引起共振，引起共振時的轉(zhuǎn)速稱為轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。

透平機(jī)械設(shè)計分析軟件，能提供葉片的幾何造型并為流場分析建立模型。