Обратная связь
Инженерный анализ — это больше, чем программное обеспечение®

Турбомашиностроение

 

Глобальные тенденции на рынке вынуждают инженеров совершенствовать конструкции вращающегося оборудования и турбомашин, уделяя особое внимание повышению производительности, безопасности, энергоэффективности, долговечности с меньшими затратами и временем выпуска продукта на рынок. Для достижения указанных целей производители стремятся улучшить все аспекты производительности.

Высокоэффективные турбомашины уменьшают выбросы CO2, но для их проектирования должны также учитываться выделение NOx, SOx, несгоревшего топлива и образование сажи.

 

Повышение эффективность машины и снижение расхода потребляемого топлива

Чтобы снизить потребление топлива или повысить эффективность машины, инженеры-конструктора рассматривают все компоненты и процессы, которые могут повлиять на ее производительность: турбину, компрессор, камеру сгорания, подачу топлива, воздуха и выхлоп газов, а также аэро- и гидродинамику, теплообмен, горение.

Инженеры должны найти компромиссное решение: увеличить нагрузку без ущерба для рабочего диапазона; уменьшить вес, но сохранить прочность и долговечность; повысить рабочую температуры без ущерба для надежности, увеличения стоимости или сложности устройства.

Интегрированный набор инструментов ANSYS охватывает физику всех процессов, происходящих во вращающихся машинах, позволяя выполнять настройку расчетной модели, вычисление и последующую обработку результатов в единой интегрированной среде. Программное обеспечение ANSYS ускоряет разработку высокоэффективных и высокопроизводительных многоступенчатых турбомашин, оснащенных высокотемпературными камерами сгорания с низким уровнем выбросов, стабильных и надежных устройств, оптимизированных для длительного срока службы в широком диапазоне расчетных нагрузок.

Инструменты ANSYS оптимизированы для обеспечения высокой производительности вычислений, обеспечивая высокоточные моделирование, требуемое инженерам-конструкторам турбомашин.

 

Сжатие и транспортировка газа

Низкое энергопотребление, высокая надежность требуют использования лучших высокоточных инструментов моделирования в процессе проектирования компрессоров. Эти требования охватывают автомобилестроение, химическую, нефтяную и газовую промышленности и предъявляются к компрессорам, воздуходувкам, вентиляторам и турбонагнетателям.

Нефтегазовое и газовое турбомашиностроение должно обеспечивать более широкий рабочий диапазон и большую надежность, поскольку ископаемые виды топлива с сильно изменяющимися свойствами извлекаются с большей глубины и транспортируются в более отдаленные места.

Требования к производительности турбонагнетателя аналогичны. Кроме этого, его малый допустимый размер требует применения наилучших доступных средств моделирования для проектирования таких устройств. Инженеры должны разрабатывать конструкции, которые сочетают высокую аэродинамическую эффективность и высокую прочность. Успешное проектирование требует высокоточного междисциплинарного моделирования с легким обменом данными между применяемыми вычислительными модулями.

Инструменты ANSYS CFD с применением «турбо-инструментов» позволяет разрабатывать высокоэффективные с точки зрения аэродинамики проточные части турбомашин. Используемый в сочетании с инструментами ANSYS Structural, высокоэффективный аэромеханический анализ позволяет спроектировать надежные лопастные компоненты с оптимизированным весом, прочностью, долговечностью и эффективностью. ANSYS Rotordynamics обеспечивает стабильность машины, учитывая даже влияние расположения опор, гибкости корпуса и вращающегося вала.

 

 

Инструменты для проектирования турбомашин

Компания ANSYS предлагает набор узкоспециализированных инструментов для различных задач - для определения геометрии лопаточного венца, построения сетки для проточной части, быстрой расчетной оценки в одномерной постановке, ускоренного способа задания физических моделей, моделирования эксперимента, постпроцессинга с учетом особенностей компонента лопаточной машины. Эти инструменты настраиваются в рамках платформы ANSYS Workbench, которая предоставляет масштабируемые решения для выполнения разработки, междисциплинарного анализа и инструменты для связи, взаимодействия с существующими системами разработки.

 

Расчетные возможности

Построение геометрии и расчетной сетки: построение геометрии и сетки лопаточного венца; аэродинамика в одномерной постановке; трехмерное параметрическое моделирование; технология построения геометрической модели методом обертки или «вакуумной упаковки»; двунаправленные связи с CAD-системами; создание и редактирование геометрии; декомпозиция; структурированные, неструктурированные, полиэдрические сетки; импорт и экспорт CAD-моделей; автоматизация; возможность описания с использованием скриптов; работа с унаследованными данными.

Расчеты на прочность: статический, модальный, гармонический типы анализа; переходный и спектральный типы анализа; анализ потери устойчивости и усталости конструкций; автоматический анализ контактов; композиционные материалы; деформируемые геометрии; геометрические нелинейности; линейные и нелинейные материалы; режим синтеза компонентов; динамический анализ жестких и деформируемых многотельных систем; роторная динамика; задачи динамики в явной постановке; оптимизация топологии; изменение чувствительности; учет действия различных нагрузок; полный набор технологий и элементов для выполнения междисциплинарных расчетов; итерационные решатели; прямые решатели; возможности выполнения параллельных расчетов.

Электроамгнетизм: паразитные излучения; электростатический и магнитостатический анализ; низкочастотный и высокочастотный электромагнитный анализ; низкочастотный электрический и магнитный анализ; диаграммы направленности антенн; анализ расширения электромагнитного поля в ближней и дальней зонах.

Тепловые расчеты: стационарные и нестационарные процессы; теплопроводность, конвекция, тепловое излучение; фазовые переходы; массоперенос; жидкостные элементы; возможности выполнения параллельных расчетов.

Задачи гидродинамики: простота в использовании CAD-интерфейсов; подвижные и деформируемые геометрические модели; стационарные и нестационарные течения; двумерные осесимметричные течения, симметричные периодические течения, трехмерные течения; сжимаемые и несжимаемые течения; вязкие и невязкие течения; ламинарные, переходные, турбулентные режимы; LES/DES/SAS-модели; аэроакустика; конвективный, кондуктивный, радиационный, сопряженный теплообмен; многокомпонентные течения с химическими реакциями; течения с дисперсной фазой; течения со смешанными фазами; горение; вращающиеся лопаточные машины; настраиваемый интерфейс; расщепленный и сопряженный решатели; возможности выполнения параллельных расчетов; специализированный постпроцессинг для лопаточного венца.

 


Сопровождение пользователей

Вашу поддержку как пользователя в ежедневной работе обеспечивает профессиональная команда инженеров-специалистов КАДФЕМ, обладающих обширным опытом в сфере численного моделирования и комплексными экспертными знаниями в различных разделах физики.

Подробнее

Консалтинговые услуги

Как поставщик инженерных услуг мы проводим для клиентов расчетные работы на заказ. Вместе с выпуском соответствующей отчетной документации мы также передаем готовые расчетные модели и, если необходимо, готовим методику решения задачи, разрабатываемой на базе используемого программного обеспечения.

Подробнее  

Лицензирование ANSYS

Как авторизованный дистрибьютор и центр компетенции ANSYS на территории Украины, мы оказываем весь спектр услуг по лицензированию и техническому сопровождению программных продуктов ANSYS.

Подробнее