CFturbo-PumpLinx 設(shè)計(jì)-仿真一體化解決方案介紹

2017-04-25 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1.CFturbo——泵與旋轉(zhuǎn)機(jī)械專業(yè)設(shè)計(jì)工具簡介

CAE 技術(shù)在泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械領(lǐng)域的仿真分析中應(yīng)用廣泛。然而,如何根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能需求,快速高效地設(shè)計(jì) CAD 造型,是深入應(yīng)用 CAE技術(shù)的一大瓶頸。

CFturbo 是專業(yè)的葉輪及蝸殼設(shè)計(jì)軟件,該軟件結(jié)合了成熟的旋轉(zhuǎn)機(jī)械理論與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),基于設(shè)計(jì)方程與經(jīng)驗(yàn)函數(shù)開展設(shè)計(jì),并且能夠根據(jù)用戶積累的專業(yè)技術(shù)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則來定制特征函數(shù)。作為一個便捷高效的工程設(shè)計(jì)軟件,CFturbo 廣泛應(yīng)用于離心泵、混流泵、離心風(fēng)機(jī)、混流風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、渦輪等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì),只需要給出流量、效率等性能需求,就可以自動生成葉輪及蝸殼造型。

CFturbo 具備與多種 CAD 與 CAE 軟件的直接接口,從而確保 CFturbo 設(shè)計(jì)生成的幾何造型能夠便捷地導(dǎo)入各種軟件進(jìn)行模型修改、性能校核、優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能分析等相關(guān)工作。

除了 IGES, STEP,DXF 以及 ASCII 文本等中間格式外,CFturbo 還具備與多種 CAD/CAE/CFD 大型軟件的直接接口。例如,CFturbo 與專業(yè)的泵、閥仿真軟件 PumpLinx 即可實(shí)現(xiàn)完美集成,從而深層次發(fā)揮各自的效能。

已集成的 CAD 軟件: AutoCAD, Catia, Inventor, OneSpace Designer, PRO/Engineer Wildfire, Solidworks, Unigraphics NX已集成的 CAE 軟件 : PumpLinx, ANSYS Blade Modeler, ANSYS Gambit/Fluent, ANSYS ICEM CFD, ANSYS TurboGrid, NUMECA, Autogrid, 4NUMECA, FINE/Turbo, Pointwise, Gridgen.

2.CFturbo 工作流程

輸入性能參數(shù):包括設(shè)計(jì)流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、流體密度、流動角、轉(zhuǎn)向、葉片數(shù)等基本參數(shù)。CFturbo 會根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)自動求解比速度、輸出功等參數(shù),再根據(jù)默認(rèn)或自定義的函數(shù)計(jì)算子午線基本參數(shù)。

輸入性能參數(shù)

子午線線型設(shè)計(jì):可調(diào)整子午線,含子午線外形、前緣位置等。

子午線線型設(shè)計(jì)

葉型設(shè)置:含葉型選擇、葉片厚度設(shè)置、角度設(shè)置等參數(shù)選項(xiàng)。

葉型設(shè)置

葉片中心線設(shè)置:可設(shè)置葉片中心線的角度與形狀。

葉片中心線設(shè)置

葉型線設(shè)計(jì):可詳細(xì)修改設(shè)置葉型線。

葉型線設(shè)計(jì)

葉尖磨圓:可設(shè)置不同類型與幾何的葉尖圓角。

葉尖磨圓

蝸殼設(shè)計(jì): CFturbo 會根據(jù)葉輪設(shè)計(jì)參數(shù)自動計(jì)算蝸殼參數(shù)與其匹配。

蝸殼設(shè)計(jì)

性能預(yù)估: CFturbo 提供了性能預(yù)估功能,可針對設(shè)計(jì)好的泵模型,已經(jīng)驗(yàn)函數(shù)與 CFD 理論,給出泵初步的工作性能,從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作。

泵工作特性的 CFturbo 預(yù)估

3.CFturbo 與 PumpLinx 的聯(lián)合仿真

CFturbo 中具備大量 CAE 與 CAD 軟件的直接接口,可直接在 CFturbo 直接啟動 PumpLinx 軟件,并自動選擇相應(yīng)的泵模板,設(shè)置好求解模型,從而開展后續(xù)網(wǎng)格劃分與求解分析工作。

CFturbo 的 CAE 軟件接口(含 PumpLinx)

在 CFturbo 中啟動 PumpLinx

在 PumpLinx 中針對泵模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分與精確解算,可獲取詳細(xì)的工作性能參數(shù)。從而深入考察設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣。除此之外,對比 PumpLinx 的計(jì)算結(jié)果與 CFturbo 中預(yù)估的性能,可指導(dǎo) CFturbo 優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向。

PumpLinx 網(wǎng)格劃分與仿真

4.CFturbo-PumpLinx 設(shè)計(jì)-仿真一體化解決方案的技術(shù)優(yōu)勢

CFturbo 具備與多種 CAD 與 CAE 軟件的直接接口,從而確保 CFturbo 設(shè)計(jì)生成的幾何造型能夠便捷地導(dǎo)入各種軟件進(jìn)行模型修改、性能校核、優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能分析等相關(guān)工作。CFturbo 與 PumpLinx 二者可實(shí)現(xiàn)無縫集成,從而深層次發(fā)揮各自的效能。

僅需要提供基本的性能需求,即可在 CFturbo 中設(shè)計(jì)完備的泵與蝸殼造型,尤其是可以對葉輪造型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。CFturbo 除了強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力之外,也可對泵的工作特性進(jìn)行預(yù)估。通過這一預(yù)估功能,可以直接地看到葉輪改型對泵工作特性的影響,從而指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向,快速得到新的泵模型。設(shè)計(jì)完成后,在 CFturbo 中啟動 PumpLinx,可對優(yōu)化后的泵模型建立網(wǎng)格并開展數(shù)值分析,進(jìn)一步獲取其工作特性。

CFturbo-PumpLinx 設(shè)計(jì)-仿真一體化方案,可顯著提高企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真的效率,快速獲取高性能的泵與旋轉(zhuǎn)機(jī)械造型,并且在設(shè)計(jì)初期就能比以往更早地認(rèn)知產(chǎn)品性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時,由于 CFturbo 能夠集成用戶自身的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)函數(shù),因此,CFturbo-PumpLinx 設(shè)計(jì)-仿真一體化解決方案可捕捉和固化最佳實(shí)踐,建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化知識庫和數(shù)據(jù)庫。此外,該方案可引入造型與試驗(yàn)等產(chǎn)品生命周期管理的基礎(chǔ)架構(gòu),從而有效利用、管理設(shè)計(jì)模型、仿真數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù),全面提升企業(yè)的研發(fā)能力。

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