使用Ansys仿真解决方案设计和维护涡轮机械万博

万博Ansys仿真软件在多个行业和应用中得到了广泛的验证。这些仿真工具提供了准确可靠的数据，大大降低了制造成本和测试时间。此外，Ansys仿真软件的重万博点是简化，直观的工作流程，使工程师有更多的时间专注于关键的设计决策。Ansys旗舰产品不受计算机万博辅助设计(CAD)和叶片设计工万博网具的影响，这为设计人员使用Ansys合作伙伴的任何叶片设计工具提供了最大的灵活性。

综合多物理场解决方案在一个组合

当我们看到整个机器解决方案时，模拟功能包括流体，热机械，结构，当然还有利用Ansys旗舰产品的多物理场解决方案，如万博网万博万博Ansys流利，万博Ansys排名，万博Ansys机械，万博Ansys FENSAP-ICE和万博Ansys LS-DYNA．在开始模拟和分析这些多物理场应用程序时，需要确保在求解器之间进行准确和高效的数据传输。我们的平台允许所有Ansys求解器准确有效地传输万博和映射数据，从而为空气力学、流固耦合、共轭传热建模、异物损伤评估和叶片脱落(爆裂)分析提供最可靠和准确的多物理场模拟。

在设计中燃气轮机和透平机， 万博Ansys提供有机的空气力学解决方案，以预测叶片颤振，强迫响应，振动声学和失谐利用CFX, Fluent和Mechanical。流体和结构之间的耦合使用循环对称模型和模态叠加允许极大的加速。计算流体动力学(CFD)和有限元分析(FEA)之间的流线型气动力学工作流程，采用热到冷映射，减少了设计周期时间，提高了分析人员的工作效率，使他们能够专注于防止机器共振和避免非同步高循环疲劳的最佳方法。

对更高发动机效率的渴望驱使涡轮入口温度高于材料的熔点。空气动力学，传热，应力和材料之间的权衡是优化设计所必需的，以避免由热机械疲劳，应力断裂或氧化引起的故障。为了验证材料和热障涂层的完整性，并评估热截面部件的耐久性，设计人员利用Ansys工具进行了稳态和瞬态共轭传热(CHT)模拟。万博万博Ansys Fluent和Ansys CFX建立在一个并行和用户友好的网格平台上，提供快速的解决方案方法，使CHT分析在任何生产环境中都是实用的。因此，叶片内部通道共轭传热的模拟已成为常规。设计师也可以应用叶片膜冷却建模技术在概念和详细设计阶段与无缝映射冷却流的一维网络

Ansys的多物理场组合中的一个强大解决方案是万博能够预测和防止由于异物损坏或叶片脱落导致的发动机故障情况。LS-DYNA使设计人员能够根据法规要求预测鸟击和叶片损坏及其对发动机性能的影响。利用Ansys对风扇叶片出扇和鸟食事件进行建模万博显式动力学解决方案。它们由利用多种分析方法(拉格朗日有限元、任意拉格朗日欧拉、光滑粒子流体力学)的多物理场模拟组成。LS-DYNA还支持涡轮叶片输出和磁盘密封模拟。这些解决方案支持公认的叶片脱落和鸟击认证要求。

设计下一代涡轮机器的高级物理学

为了实现在各种操作条件下满足性能和法规要求的设计，Ansys提供了独特的功能来解决最先进的物理问题。万博万博Ansys为设计人员提供了准确预测复杂物理现象的工具，例如泵空化风扇/压缩机结冰，燃烧室-涡轮相互作用以及风扇噪音背后的声学。

采用Ansys FENSAP-ICE的结冰解决方万博案可以预测静态和旋转部件上长时间的结冰和脱落情况。FENSAP-ICE允许您在涡轮机械应用的简化工作流程中评估不平衡和可能因冰脱落而造成的损害。该解决方案支持公认的飞机发动机结冰认证信封(标准液滴，过冷大液滴和高空冰晶)。

了解泵的工作范围在哪里空化开始是至关重要的。CFX和Fluent中的高保真空化模型，如Rayleigh-Plesset，结合先进的多相模型和湍流模型，使涡轮机械制造商能够准确预测泵的运行极限，超过该极限，空化就会发生并变得严重。

在设计具有优化冷却模式的长寿命燃气轮机叶片和叶片的背景下，Ansys可以准确预测高压涡轮(HPT)阶段的热斑迁移。万博设计人员可以对燃烧室和HPT的联合和/或联合仿真进行建模。燃烧室-涡轮叶片建模与共轭传热执行在一个单一的模拟精确热条纹跟踪使用高保真度尺度分辨湍流模型。这导致叶片和叶片的精确热管理，并显着提高涡轮机的耐用性。

万博Ansys CFX和Fluent求解器具有从快速和简单的宽带噪声源建模到使用先进的尺度分辨湍流模型的最全面的计算航空声学(CAA)的航空声学功能。

在产品生命周期中简化和自动化的仿真过程

此外，通过构建降阶模型(rom)来创建数字孪生，可以实现预测性维护，并有助于提高涡轮机器的性能和可靠性。同样的信息可以用来构建机器学习算法，并使用人工智能将知识和专业知识注入到设计过程中。万博Ansys在这个连续循环中提供尖端工具，为设计工程师提供宝贵的数据和专业知识，设计工程师可以及时做出明智的决策，以提高机器寿命、效率和整体系统性能和可靠性。

涡轮机械设计人员不断面临挑战，以确定最具影响力的设计变量，并建立符合所有物理要求的稳健设计，同时最大限度地减少缺陷和制造限制的数量。万博Ansys opti俚语通过灵敏度分析、优化和鲁棒性评估的高性能算法解锁了实现鲁棒设计的能力。它可以自动识别最佳元模型，以表示带有设计变量的性能变化。这是在流程集成、链式数据流自动化、设计空间探索和不确定性量化无处不在的环境中实现的。下面的示意图显示了离心式压缩机的流程集成和设计优化工作流程，该流程大大提高了工程生产率和机器性能，同时将设计周期从一年多缩短到几周。

涡轮机械设计人员需要根据材料及其性能做出许多决定。万博Ansys格兰塔提供一种有效的方式来选择、共享和管理整个组织的材料数据。它可以表征复杂的材料特性，索引所有测试数据，并在整个产品生命周期内为所有工程师和分析师提供认证材料信息的单一安全来源。万博Ansys Granta还可以管理物料清单(bom)中的法定物质。

万博Ansys Additive的综合解决方案涵盖整个工作流程-从增材制造(DfAM)设计到验证、打印设计、过程模拟和材料探索。DfAM包括拓扑优化，可实现超大部件的轻量化。这些轻质部件可以在实际条件下进行虚拟测试，以评估其结构完整性。万博Ansys Additive Print帮助建立基于物理或几何的支持。增材工艺模拟可以预测零件形状、变形和应力，从而在第一时间得到正确的打印零件。

在涡轮机械上的MRO支出是显著的，在许多情况下，远远高于原始机器的购买价格。因此，预测何时需要维护的能力为oem及其客户提供了显著的优势。万博Ansys具有一系列ROM功能，可以有效地用于预测性维护。下面的图片突出显示汉莎技术公司如何使用飞行数据和模拟建立能够预测燃气涡轮发动机关键部件故障的现场rom。在这种情况下，仿真工作流程包括使用CFX和Mechanical进行气动热分析。利用Ansys opti俚语中的结构统计(SoS)技术，对选择的飞行数据进行灵敏度研究，建万博立场元模型。这些现场rom可以实时准确地预测温度、应力和应变，从而能够评估关键发动机部件的剩余寿命。