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在離心葉輪機械領域,CFD正成為預測壓縮機性能及了解葉輪機械內部三維復雜粘性流場的有力工具。它正逐漸被應用于壓縮機模型級的設計開發中。此外，由于模型級試驗中取得整個流場任意一點處的流動狀況非常難,在某些情況下,當CFD求解精度足夠時,CFD數值模擬可以提供整個計算域上的流場結構特征的詳細信息。只要應用適當,CFD能夠顯著地減少模型級試驗次數、設計成本,縮短開發周期。

幾何清理和網格劃分，高效與質量兼得 Yannick Baux 表示，Fidelity CFD 軟件業界領先的幾何清理和幾何導入，支持 CAD、STL 等絕大多數文件格式，同時將 CAD 與葉輪機械拓撲、幾何結構與葉輪機械拓撲結構相關聯，實現 CAD 裝配零件樹狀結構的可視化；所有網格劃分和仿真參數都在拓撲結構上設置，還可以用相同的設置實現設計地快速替換。

航空發動機多學科設計優化，北京，北京航空航天大學出版社 [3]趙勇.

試圖在葉輪尺寸和質量之間找到平衡，這對尋求最高效率的工程師來說是一個挑戰。 在采用中心葉輪的離心泵設計中，CFD是分析效率的有效工具。使用CFD，工程師可以分析設計的性能，輕松更改參數以了解流量如何受到影響，并生成泵的流量-效率曲線。

其實，對于離心泵葉輪的優化設計，作者在微信公眾號《泵沙龍》里不少文章中都有部分涉及，如：《全面理解汽蝕及其對離心泵的影響》、《全面理解離心泵吸入比轉速》、《葉輪幾何參數對離心泵性能的影響》等等。 流體機械屬于一門半理論、半經驗的學科，還存在很多無法準確設計/模擬/預測的地方，例如不同結構、不同溫度、不同泵送介質下無法準確地模擬出流體真實的流態及其對泵性能的影響。

基于葉輪機械設計-仿真-優化的一體化思路，在ANSYS Workbench平臺上可實現葉輪機械參數化設計、數值分析和優化設計的所有功能，其中一款專業分析軟件——OptiSLang是一款多學科優化、隨機分析、穩健與可靠性優化設計軟件，在真正意義上地進行葉輪機械的快速優化，幫助工程師更高效便捷地進行產品研發設計。

,針對這個問題,通過調節其葉輪子午型線、葉片角度、葉片數量和出口寬度等參數,利用CFD仿真對其進行了重新設計,最終設計出了一款可應用于燃料電池離心空壓機的新葉輪,并對新葉輪的各項性能進行了分析。

使用Cadence CFD 軟件的參數化和自動優化模塊完成優化設計；通過手動調節蝸殼截面積修正系數，完成整個模型系統級的優化設計。 ▌ 基于自適應特征選擇的高維不確定性方法在葉輪機械性能評估中的應用（北京） 主講：采用Cadence CFD軟件，針對復雜環境的葉輪機械領域進行全三維數值仿真。

對于 CFD 分析，使用Fidelity Autogrid生成結構化網格。它適用于不同渦輪機械配置的預定義拓撲。它包含高級平滑算法和腳本功能。

幾何清理和網格劃分，高效與質量兼得 Fidelity CFD 軟件業界領先的幾何清理和幾何導入，支持 CAD、STL 等絕大多數文件格式，同時將 CAD 與葉輪機械拓撲、幾何結構與葉輪機械拓撲結構相關聯，實現 CAD 裝配零件樹狀結構的可視化；所有網格劃分和仿真參數都在拓撲結構上設置，還可以用相同的設置實現設計地快速替換。

在 CFD 分會場上，Cadence 還分享了基于 Fidelity CFD 的葉輪機械氣動設計、馬達/發電機冷卻設計解決方案，事實上，這也正符合“小汽油機”產業的轉型升級需求，對于水泵、汽油發電機等集成小汽油機動力和葉輪機械部件的產品，在更高集成級別的設計優化離不開葉輪機械的 CFD 優化工具，在這方面，Fidelity CFD 同樣具備強勁實力。

使用Cadence CFD 軟件的參數化和自動優化模塊完成優化設計；通過手動調節蝸殼截面積修正系數，完成整個模型系統級的優化設計。08基于自適應特征選擇的高維不確定性方法在葉輪機械性能評估中的應用主講：以現有的參數較為接近的高效模型級作為研究基礎，開展了大流量系數模型級的開發。

而大型商用CFD軟件的出現給風機的數值模擬帶來了極大的便利，使人們對風機內部流場有了更深入地了解。 　　在設計制造流體機械時，一般的過程為設計、樣機性能試驗、制造。

周期性顯示后處理 當完成所有的求解工作后，通過Fluent的后處理功能可以進一步對完整流場進行顯示，如下圖所示，在View中對周期顯示區域進行設置，最終將可視化結果還原為整個葉輪，使結果顯示更加直觀清晰。 如何正確的應用Fluent進行葉輪機械的CFD性能評估，并通過設計優化方法完成葉輪機械流體性能的提高。

遺傳算法：這是一種基于種群的優化技術，其中隨機選擇設計空間并進行探索，直到確定理想設計?？梢杂行У靥剿鞫鄠€和大規模的設計空間，有助于以最小的損失和最佳設計配置文件識別最佳設計解決方案。 多目標優化：當需要優化多個具有沖突性質的參數時，此方法適用。例如，當需要最大化性能但必須最小化結構重量或成本時。

CFD仿真，算出改善效率的設計參數。

新的技術集成使Ansys客戶能夠使用Concepts NREC的設計工具，在同一界面內輕松從CFX求解器獲得性能結果。客戶能夠為所有葉柵自動創建參數，而且可以在不間斷的工作流程中定義物理設置。CFD仿真的這種“一鍵式”方法，使工程師能夠在制造之前先利用Ansys求解器快速驗證葉輪機械設計。CFX穩健的求解器非常適合設計優化，可幫助客戶設計高效機器，同時滿足嚴格的產品安全和環境影響標準。

每個新設計首先由 CSM 求解器進行結構檢查，只有那些不超過最大 von Mises 應力的設計才會被納入更耗時的 CFD 過程。結構上不可接受的設計被輸入到學習數據庫中以驅動優化器。參數化和網格劃分共有 154 個參數定義了葉輪、經向通道和實體。然而，定義葉輪輪轂殼的參數與基本設計保持不變，以排除許多結構機械不可行的設計。