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本案例以N4渦輪發電機組為例，通過code_aster實現對發電機的主軸扭轉和葉片的彎曲的耦合計算，目的是防止渦輪發電機的旋轉頻率和諧振干擾主軸扭轉和葉片彎曲的模式。

Vestas在其整個產品鏈上擴展Ansys仿真解決方案的使用，幫助其開發更安全的風力渦輪機控制解決方案（圖片由Vestas提供） Vestas使用Ansys SCADE的基于模型的軟件開發環境來設計風力渦輪機控制器，成功滿足其獨特的系統設計與認證要求。

Vestas在其整個產品鏈上擴展Ansys仿真解決方案的使用，幫助其開發更安全的風力渦輪機控制解決方案（圖片由Vestas提供） Vestas使用Ansys SCADE的基于模型的軟件開發環境來設計風力渦輪機控制器，成功滿足其獨特的系統設計與認證要求。

SCADE支持與產品平臺無關的可變部分開發，僅修改極少的參數就可以從一臺渦輪機更改到另一臺渦輪機，這項工作為客戶帶來性價比更高、品質更優的渦輪機設計。 Vestas功能安全業務部電源解決方案高級專家Keld Hammerum表示：“SCADE依然是我們解決風力渦輪機組件固有復雜性的首選工具。對于在過去三年中SCADE Test的持續改進以及我們從Ansys得到的支持，我們倍感欣喜。

性能工程師會在渦輪機所驅動的整個渦輪機械系統環境中，研究渦輪機的熱力學行為。他們可以使用2D貫流工具（如Ansys Vista TF渦輪機械設計軟件）來嘗試不同類型的流、級配置、定子選項以及入口和出口幾何結構。葉片和定子設計在定義了流道后，下一步就是設計屬于每個級的渦輪葉片和定子。被稱為矢量圖的基本計算，可以讓工程師進行初始估計。

概述玩具無人機需要在現場承受各種載荷（如有效載荷、推力等）時保持結構完整性。仿真有助于檢查設計是否存在任何結構限制。在本例中，我們將研究無人機葉片在壓力載荷下的結構完整性。目標觀察無人機葉片在壓力載荷下的變形和應力。步驟1. 打開 Ansys Workbench，創建一個"靜態結構分析"系統。2. 定義材料屬性。

在 Spaceclaim （SC） 中創建內部和外部域 將 SW 格式的 NREL VI 期風力渦輪機 CAD 模型導入 SC 將風力渦輪機底座的原點設置為 0,0， 0.508，而 0.508 是風力渦輪機葉片的徑向坐標。 為風力渦輪機葉片提供 3 度的全局俯仰角（葉片尖端角度）。

圖1 NR34/S型增壓器整體結構 NR34/S型增壓器整體結構如圖1所示，在柴油機的運行中，柴油機燃燒后的廢氣進入排煙總管后，從①位置進人增壓器廢氣渦輪入口，經過廢氣渦輪入口的噴嘴環②葉片導向，推動廢氣渦輪③轉動，之后廢氣進入尾端的排煙管⑤排到大氣中。

右鍵操作，單擊新建>網格>渦輪機網格vii. 在彈出窗口中，選擇rotor37_passage，單擊確定viii. 單擊渦輪機網格，屬性中按照對應部件選擇相應的幾何，周期面不做設置ix. 葉片參數中可以設置近壁厚度和間隔數x. 跨度設置中可以設置從輪轂到罩體的間隔數、輪轂近壁厚度和罩體近壁厚度xi.

圖2的時間平均圖中，來流風由于地面剪切力的影響成高斯分布，渦輪機之后的平均速度失去了高斯形狀，因為渦輪機的存在，尾流分布有了速度缺陷，距離越遠，速度缺陷越小。 近尾流區域： 這些螺旋渦是轉子葉片吸力側與壓力側之間的壓力差產生的，它們的脫落頻率為旋轉頻率的3倍（3葉片時）。

成功案例 Ansys雙向流固耦合解決方案目前在國內外得到了廣泛的應用和認可，在航空發動機、燃氣輪機、渦輪增壓器、風力發電機等領域均有廣泛應用。以下案例為華北電力大學針對某型號壓氣機葉片斷裂事故，在Workbench平臺下基于Ansys CFX + Mechanical進行雙向流固耦合仿真計算的結果。

最后，強大的 CFD 和熱-流分析還可以涵蓋許多風力渦輪機問題，例如潛在的氣動彈性顫振、葉片的空氣動力學和專業泵的設計（圖 8 和 9）。此外，Cradle CFD 可以與其他產品（例如 Actran）結合使用，以預測來自渦輪葉片的氣動噪聲。由于渦輪機將安裝在住宅區的后院，因此最大限度地降低氣動噪聲對產品的成功至關重要。

使用 ANSYS CFX 對軸流式渦輪機進行穩態 CFD 仿真。對于湍流剪切應力傳輸模型使用。附上仿真結果文件可供下載

壓氣機設計示意圖 渦輪葉片優化設計思路l 通過控制渦輪葉片角度、Hub和shroud線改變渦輪形狀；l 在渦端Map上選擇合適的工況點作為氣動仿真的工況；l 將各工況下的流量、效率綜合加權形成目標函數。

渦輪機網格操作要求您設置幾個參數，這些參數定義了沿葉片輪廓以及沿翼展方向和變槳方向的網格分布： i.

新型離心壓縮機在設計用于廢水處理行業的單級離心式壓縮機時，使用Ansys集成方法進行渦輪機設計，有以下幾點優勢：Ansys解決方案的易用性使其能夠在短時間內定義完整的工作流程和方法；Ansys參數化平臺讓團隊可以探索完整的設計空間，高精度確定最優解決方案，消除猜測工作；并且流動和結構工程團隊都使用相同的設計幾何結構工作，這使得將兩種模擬類型合并到優化中成為可能。

最后，通過數字副本的分析與所選位置的應變計數據的對比（圖5），證明數字副本生成每個渦輪機葉片獨特幾何形狀的精確應力/應變圖的能力。

Ansys在航發/燃機行業應用及相關模塊風扇、壓氣機高保真仿真技術 壓氣機葉片顫振分析 當前挑戰 ‐ 壓氣機/風扇葉片發生顫振容易導致葉片發生斷裂失效 ‐ 能否準確預測顫振決定了葉片穩定工況范圍的大小 ‐ 葉片顫振瞬態分析計算成本極高，收斂困難 Ansys解決方案 ‐ 基于Mechanical計算自然振動頻率

(a)軸流式；(b)離心式 壓氣機盤結構圖 渦輪盤結構圖 航空發動機壓氣機盤或渦輪盤承受的載荷有以下幾種：

目前，渦輪風力發電機的基座都和地面齊平，在上面搭建大型的金屬圓柱體。再生能源公司的設想是不僅打印基座，還會打印一部分的塔身（原來金屬圓柱的部分）。這樣就能減少大型圓柱體的運輸，節約運輸成本，并降低風力渦輪發電機的搭建難度。 讓風機變得更高后，更輕則是下一個追求。最近，GE與美國能源部建立合作，研究使用3D打印制造風機葉片。