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因此，為了在挑戰的設定規則內找到最佳設計，Agoria 團隊使用Cadence Fidelity CFD運行了多次模擬。該團隊使用高保真網格生成和仿真平臺測試了多項設計變更，以獲得最佳車輛性能。車輪的旋轉如何影響阻力？在一些較早的汽車空氣動力學模擬中，沒有考慮或假設車輪是靜態的。但這項研究的重點是車輪，并且使用旋轉和固定車輪對太陽能汽車進行了模擬，以評估旋轉對汽車總阻力的影響。

作者Cadence CFD 解決方案 關鍵要點 扭矩是產生旋轉運動的力，而轉速是該力引起的旋轉速率。 可以模擬旋轉裝置周圍的流體行為以計算扭矩和轉速，這可用于優化渦輪機械的設計。 CFD 工具可以模擬旋轉物體的復雜設計，并促進準確優化決策所需的湍流建模。

3 計算結果及分析為了探究改良葉型對旋轉空化器水動力學特性的影響，針對不同的轉速（ω = 3 500，4 000 ，5 000 ，6 000 ，8 000，10 000，12 000 r/min）工況進行了數值模擬計算，并與原始葉型在相同轉速工況下的數值模擬結果進行了對比。圖 5 所示為不同轉速下 2 種葉型旋轉空化器所形成空泡形態的俯視圖。從圖中可以看出，空泡尺寸是隨轉速的升高而增大的。

對于部分載荷工況下的數值模擬結果顯示，兩條測量線上徑向和軸向速度分布遵循實驗結果的趨勢。在部分載荷工況下，由于旋轉渦帶的出現，軸向速度在尾水管中心呈現低速區域。實驗結果還表明，靠近轉輪的旋轉渦帶是軸對稱的。與實驗值相比，模擬的軸向速度偏低。

一、基于Star-ccm+的旋轉水輪機數值模擬導讀：STAR-CCM+是一款當前比較流行的計算流體力學軟件，該軟件在旋轉機械領域具有很大的應用場景，本文基于STAR-CCM+軟件中的運動參考系的方法來實現旋轉水輪機的數值模擬，過程涉及變參考系旋轉實現方法，基于VOF方法的水力空化模擬方法以及相關后處理方法等。

RBM為剛體運動法，也稱之為滑移網格法，該方法通過網格的旋轉來模擬槳的真實運動，在旋轉域和外部靜止域之間通過交界面進行流場信息傳遞，是一種瞬態方法。OM為重疊網格法，也稱之為嵌套網格法，最近幾年應用的越來越廣泛和成熟。與RBM法類似，該方法也是一種瞬態方法，只是處理交界面的方式有所不同。

對于部分載荷工況下的數值模擬結果顯示，兩條測量線上徑向和軸向速度分布遵循實驗結果的趨勢。在部分載荷工況下，由于旋轉渦帶的出現，軸向速度在尾水管中心呈現低速區域。 實驗結果還表明，靠近轉輪的旋轉渦帶是軸對稱的。與實驗值相比，模擬的軸向速度偏低。

完成模擬后，我們關閉交互模式。

試驗臺上使用扭矩傳感器時必須考慮這些因素。從用戶的角度來看，重要的方面是傳感器剛度和測量性能/精度不得受到負面影響。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">旋轉物體的行為不僅取決于它的質量，而且還取決于它在旋轉軸上的分布。

可知在斜齒輪傳動時，斜齒輪上存在正向或負向的徑向力及其所產生的正向或負向扭矩，其力和力矩均會通過傳動軸傳遞至軸承上，且斜齒輪對的傳動依靠軸承的承載和由于軸承而提供較小摩擦系數的旋轉。

本算例演示在STAR CCM+中模擬計算風扇的基本過程。 1 問題描述 計算幾何如下圖所示。風扇包含20個等間距的以2000 RPM的速度旋轉的葉片，風扇其他部分保持靜止。空氣以5 m/s的速度從進氣口進入到計算區域中，并從出口邊界離開。 算例先用運動參考系模型進行計算，后面轉為剛體運動模型計算。

旋轉或非旋轉扭矩測量測量扭矩時，傳感器不總是旋轉。非旋轉裝置的典型應用是標準試驗機和攪拌機測量。在后者中，傳感器由電機外殼支撐，驅動軸穿過傳感器的中心孔。在大多數應用中，傳感器是被測物和測功機之間的旋轉傳動系一部分。例如，被測物可能是內燃機、變速箱或電機。在測試臺上的扭矩傳感器不僅是扭矩扭矩傳感器還具有其他功能。除扭矩外，還可以記錄其它測量變量。這是可選的。

本案例采用MRF多運動參考坐標系方法模擬動域，該方法為穩態計算，求解時間相對較短。當然也可以用滑移網格（mesh motion），只能瞬態計算，但是，可以模擬實際運動狀態。按下圖設定旋轉域的角速度，FLUENT角速度的方向采用右手定則。本案例設置的旋轉軸為+z，角速度為負值，實際上旋轉軸為-Z，根據右手定則，表示的旋轉方向如圖所示。

培訓內容 扭矩是旋轉動力機械的重要參數，扭矩測量廣泛應用于汽車、船舶、航空航天、電力機車、能源、化工等各個工業領域，正確進行扭矩測量是產品研發、狀態監測、故障識別預報、自動控制、節能、動力平衡指示的保證。扭矩測量鏈涉及到被測機構、傳感器、導線、放大器、數據采集器和采集控制分析軟件。

在很多應用中，扭矩是一個非常重要的機械量。精確測量扭矩，尤其是旋轉部件上的扭矩，對試驗臺制造商和用戶提出了很高要求。目前有兩種方法可以進行扭矩測量: 直接測量法和間接測量法。直接測量法通過直接對傳動系統進行扭矩測量，獲得扭矩信號。通常，扭矩法蘭為非接觸式信號傳輸, 例如T12數字扭矩傳感器，或T40B扭矩傳感器。

為了完整地對變速箱中的振動和噪聲現象進行數值模擬，我們執行了以下兩項分析： 多體分析 聲學分析 在多體分析中，我們在時域內指定發動機轉速和輸出扭矩，計算了齒輪和殼體振動的動態特性。在聲學分析中，我們使用殼體的法向加速度作為噪聲源，借此計算變速箱周圍環境在一定頻率范圍內的聲壓級。

尤其是在進行旋轉運動的曲柄連桿機構中油液的兩相流動，存在復雜的液滴飛濺和自由液面流動的現象，用傳統的網格CFD方法很難獲得模擬結果。試驗中利用扭力感應器監測扭矩，并通過高速攝像機捕獲油液的運動狀態，整個過程費時費力，并且不利于產品的預研。上述旋轉機械關注的問題，可以通過Particleworks仿真計算進行模擬，并與試驗結果對比。