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Entfesseln Sie die Kraft des fortschrittlichen Turbomaschinendesigns mit CFturbo.
Herausforderungen
Die Entwicklung von effizienten und zuverlässigen Turbomaschinen ist mit vielen Herausforderungen verbunden. Ingenieure müssen ein Gleichgewicht zwischen Leistung, Haltbarkeit und Kosten finden und dabei komplexe strömungsdynamische und mechanische Beschränkungen berücksichtigen. Herkömmliche Entwurfsmethoden können zeitaufwändig und fehleranfällig sein, was zu suboptimaler Leistung und erhöhten Entwicklungskosten führt.
Die Notwendigkeit einer schnellen Prototypenerstellung und iterativer Tests erhöht den Druck noch zusätzlich. Die Hersteller müssen sicherstellen, dass ihre Entwürfe den strengen Industriestandards und gesetzlichen Anforderungen entsprechen und gleichzeitig mit dem Tempo des technologischen Fortschritts und der Marktnachfrage Schritt halten.
Technische Lösung
CFturbo bietet eine umfassende Lösung für diese technischen Herausforderungen. Durch die Integration von fortschrittlichen Simulationswerkzeugen und Optimierungsalgorithmen rationalisiert CFturbo den Entwurfsprozess und reduziert den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Entwicklung von Hochleistungs-Turbomaschinen.
Mit der Software können Ingenieure detaillierte 3D-Modelle für verschiedene Turbomaschinenanwendungen wie Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren, Gasturbinen und Wasserturbinen erstellen (Abbildung 1). Der Benutzer muss die Bedingungen des Konstruktionspunkts in Bezug auf die Durchflussmenge, die Druckhöhe und die Drehgeschwindigkeit angeben. Auf dieser Grundlage bestimmt die Software den Typ des Geräts als Axial-, Mischstrom- oder Zentrifugalmodell (Abbildung 2).
Abbildung 2. Erkundung des Gerätetyps beim Ändern des Auslegungspunkts
CFturbo bietet benutzerfreundliche Drag-and-Drop-Optionen, um die Profile der Nabe, des Mantels und der Schaufel zu ändern. Es ist auch möglich, das 3D-Modell in jeder Phase des Entwurfs zu visualisieren (Abbildung 3)
Abbildung 3. Beispiel einer Meridionalansicht und eines 3D-Modells
Das Tool zur Leistungsvorhersage von CFturbo liefert die Leistungskurven (d.h. H-Q-Kurven) für das entworfene Gerät, was für die Konstrukteure von Turbomaschinen äußerst hilfreich ist, um die Auswirkungen der verschiedenen Konstruktionsoptionen auf die Funktion des Geräts zu untersuchen (Abbildung 4).
Abbildung 4. Leistungsvorhersage
Vorteile der Ansys-Lösung
Die Integration von CFturbo in Ansys bietet weitere Vorteile. Ansys ist bekannt für seine leistungsstarken Simulationsfunktionen, die eine detaillierte Analyse komplexer Systeme ermöglichen. Durch den Einsatz der Ansys-Tools können CFturbo-Anwender umfassende Bewertungen ihrer Entwürfe durchführen und so eine optimale Leistung und die Einhaltung von Industriestandards sicherstellen.
CFturbo lässt sich mit Ansys-Tools integrieren, entweder in einer eigenständigen Anwendung, bei der das Design in die entsprechenden Ansys-Produkte exportiert wird, oder in einer Workbench-Anwendung, bei der CFturbo ein Modul ist, das mit TurboGrid und einem CFD-Solver wie CFX verbunden wird (Abbildung 5).
Abbildung 5. Die eigenständige CFturbo-Anwendung (links) und die Ansys Workbench-Anwendung (rechts)
Die kombinierten Fähigkeiten von CFturbo und Ansys verbessern die Genauigkeit der Simulationen und ermöglichen tiefere Einblicke in das Verhalten von Turbomaschinen unter verschiedenen Betriebsbedingungen. Diese Integration erleichtert auch die effizientere Zusammenarbeit zwischen Design- und Analyseteams und rationalisiert den Entwicklungsprozess.
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