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旋转机械设计的利器——TURBOdesign11.06.17旋转机械旋转机械,也称叶轮机械、透平机械水轮机汽轮机涡轮风机水泵螺旋桨压气机什么是TURBODesign?专业旋转机械三维反设计软件–TURBODesign是由AdvancedDesignTechnology(ADT)公司开发的基于三维反问题设计方法,适用于所有旋转机械叶片设计的专业软件;ADT公司–ADT公司成立于1999年,由日本伦敦大学学院(UCL)与日本荏原公司合资举办;–ADT公司总部位于英国伦敦,同时在以及全球各地设有办事处;产品历程1998年11月:ADT公司成立1999年11月:TURBOdesign-11.0版本商业发行2000年1月:TURBOdesign-11.1版本发布2001年1月:TURBOdesign-11.2版本发布2003年1月:TURBOdesign-2beta版本发布2003年9月:与CDadapco公司达成合作协议2003年12月:TURBOdesign-12.0版本主要新功能发布2005年10月:TURBOdesign-2商业发行2008年5月:TURBOdesign套装3.0发布2009年4月:TURBOdesign套装3.1发布2011年6月:TURBOdesign套装5.0发布InverseDesignProcess什么是反问题设计?传统设计方法传统方法CADCFD设计结果若干次的重复计算,需要大量设计经验反问题设计方法给定子午面几何、流量、RPM设定叶片载荷设计结果对比传统设计方法–CFD计算结果和如何修改叶片几何无必然联系,因此非常依赖于工程师的设计经验;–需要反复地修改叶片几何以得到最终设计结果,其中大部分修改是错误的或者多余的,造成时间和人力的浪费;–难以产生创新式设计;–难以建立设计知识数据库;反设计方法–直接由给定叶片载荷计算出满足最优化的流量分布的叶片几何,大幅提高设计速度,节省大量人力和时间;–不再需要工程师有丰富的设计经验,新手也可进行设计;–可以超越工程师设计经验,产生创新式设计方案;–可以方便地建立设计知识数据库;反问题设计全过程叶片载荷BladeLoading叶轮设计-1Turbodesign-1几何+三维无粘流Geometry+3DinviscidflowCFD评价分析CFDEvaluation优化设计参数的系统参数化查找SystematicParametricsearchofOptimumdesignparameters少于1分钟流体相关参数反馈到输入设计,为设计参数提供数据基础TURBOdesign软件TURBOdesign软件模块核心模块:TURBOdesign-1–三维无粘流反问题设计软件–优化叶片形状,以完成实现一个指定加载–可以应用于所有类型的旋转机械的叶片设计核心模块:TURBOdesign-2–三维粘性流反设计软件–优化叶片形状,以实现一个指定加载–特别适用于高增压比的跨音速轴流风机和压缩机的设计–可以很好地模拟粘性的影响并捕捉激波TURBOdesign软件模块其它模块:TURBOdesignCAD–可导入IGES格式曲面数据,根据指定叶片几何计算相应的叶片载荷分布,或对TURBOdesign1的设计结果直接进行小的修改其它模块:TURBOdesignCFD–专业求解不可压缩流旋转机械的CFD求解器其它模块:TURBOdesignOptima–通过耦合反设计、CFD计算以及不同的优化模式,实现多点/多目标优化其它模块:TURBOdesignPre–用于确定各种不同旋转机械部件尺寸的一维模块,可给出子午面形状其它模块:TURBOdesignVolute–基于二维反问题设计方法的涡壳设计模块TURBOdesign设计流程TURBOdesign-1开始界面TURBOdesign-1主界面设计流程TURBOdesign-1使用简介TURBOdesign-1使用简介TURBOdesign-1使用简介TURBOdesign-1使用简介TURBOdesign-1使用简介TURBOdesign-1使用简介TURBOdesign-1使用简介使用TURBOdesignSuite的优势除了拥有反设计方法的一般优势以外,TURBOdesign还拥有以下优势:•全球唯一的完全支持三维反问题设计的软件;•旋转机械领域顶级专家主持设计开发,与旋转机械领域专业需求完美契合;•可以方便地将设计结果输出到常用CFD/CAD/FEA软件;•在不同设计之间方便的可移植性;•可以进行高效多目标优化;应用领域旋转机械设计已经广泛应用于航空航天、汽车、电子冷却、工业泵、工业涡轮、航海、发电、制冷与空调、增压器、通风等行业;工业联盟–发展TD2联盟,涉及航空发动机和燃气轮机制造业–风扇噪声联盟,15家公司和3所高校–多学科/多点优化日本工程师团队航空发动机中三级叶片轴流涡轮设计汽车液力变矩器设计轮机的应用25HubTipAt5%-chorddownstreamfromtheTEEffectsofBladeLeanonLosses0.00.20.40.60.81.00.010.050.090.130.17TotalPressureLossConventionalStackingLossreductionthroughouttheflowfieldsInverseDesignConventionalleanincreasesprofilelossatmidspanregion26Reference:SuppressionofSecondaryFlowsinaTurbineNozzlewithControlledStackingShapeandExitCirculationby3DInverseDesignMethodRadialStackingOptimizedStackingReducedlossesSuppressedinteractionbetweenhorseshoevortices27Reference:SuppressionofSecondaryFlowsinaTurbineNozzlewithControlledStackingShapeandExitCirculationby3DInverseDesignMethod实验验证ConventionalImpellerBTURBOdesign1ImpellerDhtsBlade-jetspeedratioBlade-jetspeedratiohtsCasing38Casing422.5points1.9pointTURBOdesign1TURBOdesign1conventionalconventional28Reference:ThreeDimensionalDesignofaHighSpeedRadial-InflowTurbinebyaNovelDesignMethodTURBOdesign在日本久保田公司应用于管路轮机发电设计29Dr,S,Miyauchi,theSectionManageratKubotaexplained:“AsaresultofthedevelopmentwhichincludedtheuseofTURBOdesign1,theline-upseriesforthenewin-linetypehydraulicturbineformicropowergenerationwasdevelopedwithinaveryshortperiodoftime.Thedevelopmentofthistechnologyhasallowedustoexpandentensivley”Copyright©2011CD-adapcoJAPANCo.,LTD.Allrightsreserved.Thanks!
本文标题:TURBOdesign-Suite-5.0叶轮逆向设计软件
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