叶轮机械CFD仿真及优化

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叶轮机械CFD仿真及优化设计服务一站式解决叶轮机械从网格划分到精确计算仿真再到优化的全流程。同时实现从一维初步设计到三维详细造型设计再到三维CFD仿真优化。提供多工况、多目标、多学科优化，仿真优化数据图表可视化。

 

常见的叶轮机械有轴流压缩机/涡轮、离心压缩机、向心涡轮、水泵、通风机等，如离心泵是应用最广泛的流体机械之一，但是普遍存在效率低、流动不稳定、抗汽蚀性能差等问题，叶轮和蜗壳是离心泵最重要的两个过流部件，其优化设计对节能降耗有着重要意义。而能够准确仿真是优化前提，在诸如泵等叶轮机械流动仿真计算中，又存在诸多的问题挑战：

1、如何简化和求取叶轮机械计算域和几何？

2、如何快速划分高质量叶轮机械流体通道全六面体网格？

3、如何处理流动干涉情况？

4、如何选取一个求解速度、精度和稳定性最好的湍流模型？

5、如何选取一个精度高、计算快速、内存需求低的求解器？

6、如何选取一个快速、高效、专业的旋转机械后处理软件等。

 

技术优势

我们一站式解决了叶轮机械从网格划分到精确计算仿真再到优化的全流程。同时实现从一维初步设计到三维详细造型设计再到三维CFD仿真优化。

能够实现高质量的全六面体结构化网格生成，并且由于并行技术的加入生成速度极快，16核并行生成1亿网格仅需2分钟。同时具备并行和几何清理功能的非结构化网格生成器，一次性生成流体-固体域网格。

提供先进强大的多物理场CFD求解器：定常/非定常/非线性谐波法求解，密度基/压力基求解器提高不可压仿真精度。多种湍流模型和交界面类型保证求解精度。空化模型准确模拟空泡问题。独有的非线性谐波法以较之传统非定常快2个量级的速度求解非定常问题，如改善转静干涉的计算精度与稳定性，可直接模拟声源，求解噪声问题。 并集成流固耦合求解且支持GPU加速。

高度集成了优化平台，全面内置CFD循环程序链：参数化拟合几何、网格划分、仿真分析、结果处理；优化过程全自动化，高效实现多工况、多目标、多学科优化，仿真优化数据图表可视化。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

成功案例

涡轮增压器设计和优化：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

对涡轮增压器进行了气动设计、仿真和优化，其结果表明，除在设计点提升了产品性能之外，通过多工况优化实现了整条特性线上的全面性能提升，真正提高了工程可靠性。

 

汽车车用水泵性能优化：

对整个水泵系统进行了参数化拟合

定义了20个自由变量

对4个工况点进行多工况优化

192核并行，同时计算10个CFD样本

不到1天的时间即可完成1个样本点的仿真计算

 

 

 

 

 

 

 

 

 

通过优化工具，我们在明显提高了设计点水泵效率的同时，也有效地拓宽了其工作范围，尤其是非设计点下的性能提升非常显著。

 

混流通风机优化：

 

 

 

 

 

 

 

通过调整流道和叶型，有效地消除了通风机静叶尾部存在的流动分离，提高了产品性能，并被稍后的试验数据所证实。

我们提供什么服务

轴流压缩机/涡轮、离心压缩机、向心涡轮、水泵、通风机等叶轮机械仿真设计优化