离心式压缩机设计中的挑战
长期以来,人们一直使用不同形状和尺寸的压缩机,通过向流经转子的连续流体添加能量来产生压力上升。它们也在汽车工业的涡轮增压器中得到广泛使用。图 1 显示了典型的离心式(径向)压缩机叶轮。
图 1 叶轮
离心式压缩机可在很宽的流速范围内运行,提供高压力比和高效率。离心式压缩机内的流动非常复杂,具有三维和不稳定的流动现象,需要精确的预测模型进行设计。
工程解决方案
传统上,压缩机的设计采用测试、经验和基于经验的数据。随着计算能力的增强和更高保真度的数值模型的出现,计算机辅助设计方法已成为常态。
Ansys 最近开发了一种用于离心式压缩机设计的自动化模块化工作流程,以解决以下挑战:
1. 参数几何、仿真工具集成等多学科工具的集成。
2. 复杂模拟序列以及多个设计变量的自动化。
3. 自动网格生成并进行质量控制。
4.自动化后期处理。
解决方案架构(在OptiSlang中)如下所示:
图2 Ansys解决方案架构
Ansys 解决方案优势
使用 Ansys 工作流程进行离心式压缩机(涡轮增压器)设计的客户可享受以下优势:
1.由于自动化而减少了工程开发时间和成本。
2.由于人为干预减少,准确性得到提高。
3. 参数化允许设计定制并检查假设情景。
图 3 自动设计到解决方案的可视化