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Need ANSYS BladeModeler+ANSYS DesignModeler licenses二、TurboGrid 網格工具三、Vistal TF 二維仿真工具四、ANSYS CFX三維仿真工具五、離心壓縮機建模及網格劃分實例 1、 在ANSYS Workbench2019R3平臺下，啟動離心式壓縮機1D設計軟件Vista CCD，輸入壓縮機相關參數

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結目前，對于離心泵CFD仿真應用已經非常成熟，計算仿真精度也非常高；筆者之前也做過多次關于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉，流體域抽取以及網格劃分操作比較繁瑣和耗時，尤其是對“Interface

一、模型說明本案例基于ANSYS 2019R3 Workbench平臺，通過BladeGen軟件對離心泵葉輪水體進行建模，導入TurboGrid自動完成高質量六面體網格劃分；蝸殼水體通過ANSYS Meshing自動劃分非結構四面體網格； 拖拽CFX模塊，連接B2單元和C2單元，導入離心泵葉輪網格模型；連接D3單元和C2單元，右鍵更新D3單元，完成蝸殼和葉輪網格模型裝配

使用 ANSYS CFX 對離心泵內的流動進行瞬態仿真。湍流模型采用 SST。同時包含 CFX 定義文件。

注：本文采用CFX 2019R2進行演示 1 幾何模型 幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個葉輪有24個葉片，以22360rpm的轉速繞Z軸旋轉。

用LMS模態測試軟件對離心壓縮機葉輪結構進行了模態分析，并將結果與ANSYS有限元軟件[6]計算結果相對比，驗證ANSYS有限元軟件計算葉輪模態得出的結果是可信的。之后在此基礎上，運用ANSYS有限元分析軟件計算分析三種方式，即改變葉片厚度、葉輪加筋和改變葉片數量，對葉輪振動特性的影響效果，為葉輪的優化設計提供參考依據。

ANSI泵美國國家標準協會（ANSI）泵是世界上最常見的泵類型之一。因此，本文將介紹一些對這種泵很重要的事情。ANSI泵包括可調葉輪間隙設置。基本上有兩種相反的風格，但無論是哪種風格，在啟動前都必須調整到適當的間隙。機械密封也需要調整和設置。注意：必須在設置葉輪間隙后設置密封，否則設置/調整將會發生變化。

雖然這些因素符合制造商、供應商和客戶的直接利益，但由于環境影響法規的收緊和人們對舒適度需求的增加，噪音污染或排放等其它考慮因素變得越來越重要。所有這些方面都需要在設計階段進行仔細評估。

05 — 結果展示 圖11 離心泵揚程隨時間的變化 圖12 離心泵壓力場云圖 圖13 離心泵內流暢速度云圖 圖14 離心泵內流場矢量云圖

本研究的主要目的是研究輸送單相液體離心泵在中低比轉速下的水力性能，該泵通過PIST方法進行了改進。在這種類型的蓋板切割中，不同的切割尺寸僅適用于閉式葉輪的蓋板，而輪轂和葉片的幾何形狀（直徑）保持不變。這種改進增加了葉輪和殼體之間與蓋板側的間隙，為泵送含有未溶解氣體的流體創造了理想的條件。計算流體動力學軟件（ANSYS-CFX）用于預測離心泵的水力性能。

目前可支持大多數主流有限元分析工具的單向耦合，如Abaqus、Nastran、經典ANSYS等。本文則以ANSYS Workbench為例介紹主要的實現流程。 而值得注意的是，由于CFturbo不僅可以進行流道的設計優化，同時也可以對結構固體部分進行加厚設計，因此更便于設計人員進行后續的結構有限元分析。

離心壓縮機當離心壓縮機喘振時，將會隔幾秒定期地發出一個深沉而又吼哮的噪音。此時，壓縮機已處于不穩定狀態下運行，轉子在軸承間往復滑動，而且止推軸承、轉子這種水平方向的移動，不可避免地要損壞壓縮機軸封。每一次的喘振表明了轉子在軸承間又一次的滑動，這種喘振的聲音越高，轉子水平方向的作用就越強，危害性也越大，會導致由輕喘振到壓縮機的完全自行破壞。

離心式空壓機在效率、噪音、體積、無油、功率密度等方面具有良好的綜合效果，被認為是最有前途的空氣機類型之一。目前，本田、通用、現代以及上汽在燃料電池系統中使用的空壓機類型都為離心式空壓機。

1 workbench 設置本案例具體設置如下圖 ：2 SCDM 設置2.1 導入幾何本案例的離心泵模型在ansys的離心泵設計軟件中進行構建，并導入SCDM中 。

特別說明隨著計算技術和ANSYS等分析軟件的迅速發展，使得數值模擬和計算流體力學（CFD）成為研究和評價水泵最佳特性的較好工具之一。這種類型的模擬在預測和估計泵性能的許多特性方面非常有用，并且在任何進一步的步驟之前給出了許多解決方案。 因此，在離心泵葉輪優化設計過程中，離不開CFD的支持。

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結 目前，對于離心泵CFD仿真應用已經非常成熟，計算仿真精度也非常高； 筆者之前也做過多次關于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉

本案例演示利用Fluent計算離心式壓縮機內部流程并實現參數化的一般流程。 1 問題描述 要計算的壓縮機如下圖所示。 其包含6個主葉片及6個分流葉片，只計算單流道模型，如下圖所示。 流體介質為空氣，葉輪轉速155733 rpm，沿z軸旋轉。

這部分也是四極子噪音的主要來源，所以噪聲優化因從這幾個位置進行調整優化。 圖14 XY 截面上壓力系數變化及湍動能集中區域 截取XY 截面上的葉輪型線，因為葉輪較多所以截取有代表性的靠近蝸殼出口的一個葉輪型線Blade，如圖9所示。做此葉片上壓力面和吸力面上的載荷分布，如圖16所示。