CFturbo-PumpLinx 设计-仿真一体化解决方案介绍

2017-04-25 by:CAE仿真在线来源:互联网

1.CFturbo——泵与旋转机械专业设计工具简介

CAE 技术在泵、压缩机、风机等旋转机械领域的仿真分析中应用广泛。然而,如何根据旋转机械的性能需求,快速高效地设计 CAD 造型,是深入应用 CAE技术的一大瓶颈。

CFturbo 是专业的叶轮及蜗壳设计软件,该软件结合了成熟的旋转机械理论与丰富的实践经验,基于设计方程与经验函数开展设计,并且能够根据用户积累的专业技术和设计准则来定制特征函数。作为一个便捷高效的工程设计软件,CFturbo 广泛应用于离心泵、混流泵、离心风机、混流风机、压缩机、涡轮等旋转机械的设计,只需要给出流量、效率等性能需求,就可以自动生成叶轮及蜗壳造型。

CFturbo 具备与多种 CAD 与 CAE 软件的直接接口,从而确保 CFturbo 设计生成的几何造型能够便捷地导入各种软件进行模型修改、性能校核、优化设计、性能分析等相关工作。

除了 IGES, STEP,DXF 以及 ASCII 文本等中间格式外,CFturbo 还具备与多种 CAD/CAE/CFD 大型软件的直接接口。例如,CFturbo 与专业的泵、阀仿真软件 PumpLinx 即可实现完美集成,从而深层次发挥各自的效能。

已集成的 CAD 软件: AutoCAD, Catia, Inventor, OneSpace Designer, PRO/Engineer Wildfire, Solidworks, Unigraphics NX已集成的 CAE 软件 : 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

输入性能参数:包括设计流量、扬程、转速、流体密度、流动角、转向、叶片数等基本参数。CFturbo 会根据设计参数自动求解比速度、输出功等参数,再根据默认或自定义的函数计算子午线基本参数。

输入性能参数

子午线线型设计:可调整子午线,含子午线外形、前缘位置等。

子午线线型设计

叶型设置:含叶型选择、叶片厚度设置、角度设置等参数选项。

叶型设置

叶片中心线设置:可设置叶片中心线的角度与形状。

叶片中心线设置

叶型线设计:可详细修改设置叶型线。

叶型线设计

叶尖磨圆:可设置不同类型与几何的叶尖圆角。

叶尖磨圆

蜗壳设计: CFturbo 会根据叶轮设计参数自动计算蜗壳参数与其匹配。

蜗壳设计

性能预估: CFturbo 提供了性能预估功能,可针对设计好的泵模型,已经验函数与 CFD 理论,给出泵初步的工作性能,从而指导设计工作。

泵工作特性的 CFturbo 预估

3.CFturbo 与 PumpLinx 的联合仿真

CFturbo 中具备大量 CAE 与 CAD 软件的直接接口,可直接在 CFturbo 直接启动 PumpLinx 软件,并自动选择相应的泵模板,设置好求解模型,从而开展后续网格划分与求解分析工作。

CFturbo 的 CAE 软件接口(含 PumpLinx)

在 CFturbo 中启动 PumpLinx

在 PumpLinx 中针对泵模型进行网格划分与精确解算,可获取详细的工作性能参数。从而深入考察设计方案的优劣。除此之外,对比 PumpLinx 的计算结果与 CFturbo 中预估的性能,可指导 CFturbo 优化设计的方向。

PumpLinx 网格划分与仿真

4.CFturbo-PumpLinx 设计-仿真一体化解决方案的技术优势

CFturbo 具备与多种 CAD 与 CAE 软件的直接接口,从而确保 CFturbo 设计生成的几何造型能够便捷地导入各种软件进行模型修改、性能校核、优化设计、性能分析等相关工作。CFturbo 与 PumpLinx 二者可实现无缝集成,从而深层次发挥各自的效能。

仅需要提供基本的性能需求,即可在 CFturbo 中设计完备的泵与蜗壳造型,尤其是可以对叶轮造型进行优化设计。CFturbo 除了强大的设计能力之外,也可对泵的工作特性进行预估。通过这一预估功能,可以直接地看到叶轮改型对泵工作特性的影响,从而指导优化设计的方向,快速得到新的泵模型。设计完成后,在 CFturbo 中启动 PumpLinx,可对优化后的泵模型建立网格并开展数值分析,进一步获取其工作特性。

CFturbo-PumpLinx 设计-仿真一体化方案,可显著提高企业产品设计、仿真的效率,快速获取高性能的泵与旋转机械造型,并且在设计初期就能比以往更早地认知产品性能、提高产品质量。同时,由于 CFturbo 能够集成用户自身的专业经验设计函数,因此,CFturbo-PumpLinx 设计-仿真一体化解决方案可捕捉和固化最佳实践,建立统一的设计、仿真、优化知识库和数据库。此外,该方案可引入造型与试验等产品生命周期管理的基础架构,从而有效利用、管理设计模型、仿真数据、试验数据,全面提升企业的研发能力。

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