ターボ機械
Turbomachinery covers rotating blades in several critical components across the engineering world, such as airplane turbines and cooling fans
現在、シミュレーションツールは、ターボ機械の設計とパフォーマンスのさまざまな側面の調査に多用されています。これらのツールを使用することで、企業は製品の稼働パフォーマンスや、設計のサイクルタイムとコストを削減しながら信頼性を上げる方法について理解を深めてきました。
  • A Volume Rendering of the fluid flow of a rotating Pelton water turbine.
  • STAR-CCM+ can be used to design and gain a better understanding of the operating performance of turbomachinery. Shown here is a polyhedral mesh on a turbo-compressor.

CD-adapco のシミュレーション解析は、Lockheed Martin、NASA、GE、Liebherr、Rolls Royce、Voith、Siemens、Solar Turbines、Vestas、その他の業界をリードする多くのターボ機械メーカーや電力会社のモデリングに関する側面を取り扱ってきた長い歴史があります。

CD-adapco 製品は、正確なシミュレーション結果を生成し、エンジニアリングに必要な洞察を提供するとともに、ブレード冷却および熱伝達、トルクコンバータ、ターボチャージャ、タービン、コンプレッサ、ファン/ポンプ、ノズル、キャビティ、ダクト、ナセルなどの幅広い業界において生産性の向上に貢献していることで、お客様の定評を得ています。先端すきまを含む1列/複数列の軸加工機およびラジアル加工機に対応したテンプレートメッシャー、ジオメトリの修復や複雑なジオメトリメッシュ作成に使用する高度に自動化されたツール、定常および非定常解析に使用する高度なソルバー手法を搭載しています。

一般に、ターボ機械装置は多段階式でステータとロータの間隔は不均等です。そのため、流れの大部分は本質的に非常に不安定です。このような用途において定常手法と非定常手法のどちらを選択するかは、計算コスト、正確性、効率性の適切なバランスによって異なります。STAR-CCM+ の非線形ハーモニックバランス法は、まったく新しい計算アプローチで、特に周期的流れに関して、両方の手法の長所を提供します。

STAR-CCM+ のハーモニックバランス法は周波数領域におけるナビエ・ストークス方程式の完全な分解です。ここで、非定常流は周波数領域で時間軸上のフーリエ級数として表されます。運動量、エネルギー、および乱流に関するすべての輸送方程式は、周波数領域内で、基本の進行制御モード (通常はブレード通過周波数または繰り返し後流モード) に基づいて分解されます。

フーリエ係数を求めるには、単一の非定常期間における離散時間レベルでの非定常解を表す定常状態の方程式を解きます。必要な時間レベルの数は、問題の中に保持されているモードの数によって異なります。また、すべての時間レベルにおける定常解析は、物理時間の微分値によって周期境界で暗黙的に連成されます。次に、線形方程式が近似因数分解され、時間レベル間の暗黙の連成が達成されます。

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