Машиностроение, турбомашиностроение

Инструменты численного моделирования от Ansys обеспечивают высокую точность расчетов и позволяют исследовать все аспекты машиностроения и турбомашиностроения. Расчет и оптимизация прочностных характеристик, шума, влияния на окружающую среду, прогнозирование поведения изделия при эксплуатации, предиктивное техобслуживание и ремонт – все это возможно благодаря программным инструментам Ansys.

Мировые тенденции и влияние рынка вынуждают инженеров совершенствовать промышленное оборудование, конструкции машин и турбин, уделяя особое внимание повышению производительности, энергоэффективности, безопасности, долговечности, затрачивая меньше средств и сокращая срок выхода продукта на рынок. Чтобы достичь поставленных целей, разработчикам необходимо внедрять новые решения, касающиеся всех аспектов производительности машинного и турбомашинного оборудования.

Энергоэффективное машинное оборудование позволяет сократить выбросы углекислого газа в окружающую среду. При проектировании тепловых турбомашин инженерам необходимо также учитывать количество выбросов оксидов азота и серы, несгоревших углеводородов и сажи. Поскольку машины эксплуатируются на более высоких частотах и с различными видами топлива, соблюдать требования к выбросам в окружающую среду становится все сложнее. Инженерное моделирование помогает решить эту задачу.

 

Ключевые направления

Снижение энергопотребления является первоочередной задачей для поставщиков турбомашин в таких областях, как автомобилестроение, химическая, нефтегазовая промышленность, а также производство систем вентиляции, отопления и кондиционирования. Энергоэффективные компрессоры, турбины, насосы и вентиляторы позволяют сократить энергопотребление, а следовательно, уменьшить эксплуатационные расходы заводов и других технических сооружений. Уменьшение расходов на обслуживание позволит снизить расходы на эксплуатацию. Это значит, что надежности оборудования будет уделяться большее внимание.

Эффективность, универсальность применения и эксплуатационная надежность являются основополагающими параметрами при проектировании всех типов гидравлического оборудования.  Гидравлические турбины должны обладать высокой эффективностью и широким диапазоном рабочих режимов, чтобы эксплуатироваться на более высоких частотах. Аналогичные требования предъявляются к насосам, гидротрансформаторам и судовым жидкостным двигательным установкам, в том числе гребным винтам. 

Снижение расхода топлива является ключевым требованием к большинству авиационных двигателей, вспомогательных силовых установок, газовых и паровых турбин. Ужесточение экологических и нормативных стандартов требует снижения уровня выбросов, как углеродных, так и неуглеродных.

Главной аэродинамической особенностью ветряных турбин, воздушных винтов и роторов является то, что их лопасти не влияют на направление потоков воздуха, так как имеют низкий коэффициент заполнения. Поэтому основными требованиями к таким изделиям являются высокая мощность и энергоэффективность при широком диапазоне углов натекания. Надежность и безопасность также имеют первостепенное значение, так как доступ к оборудованию зачастую затруднен, но оно не должно представлять опасности для человека.

Виды расчетов

 

Динамика и прочность. Теплопередача

Моделирование статических и высокоскоростных нелинейных динамических процессов в деформируемых твердых телах с использованием готовых или пользовательских моделей поведения и разрушения материалов, расчет вибраций и смещения частот роторов. Определение полей температур и тепловых потоков как в отдельных деталях, так и целых агрегатах или конструкциях; моделирование стационарных и нестационарных задач теплообмена, моделирование тепловых контактов и тепловых зазоров, расчет термонапряженного состояния устройства, расчет переходных режимов работы агрегатов, моделирование процессов нагрева и охлаждения.

Гидродинамика

Течения в проточной части лопаточных машин, диффузоры, выхлопные тракты, уплотнения, горелочные устройства/камеры сгорания, контроль загрязняющих выбросов, аэроакустика, модели флаттера лопаток, гармонический расчет обтекания лопаток в частотном диапазоне, температурное состояние конструктивных элементов.

 

 

 

 

Электромагнетизм

3D-отображение распределения токов, векторов плотности потока мощности, распределения электромагнитных полей (в ближней и дальней зонах); анализ моделей со сложной геометрией и материалами (метод конечных элементов в частотной и временной областях)

Расчетная платформа

Высокопроизводительные вычисления в области механики, гидрогазодинамики, электромагнетизма и теплообмена, возможность распараллеливания вычислений; повышение производительности оборудования и снижение затрат на его обслуживание.

Системное моделирование

Развертывание цифрового двойника, моделирование внутренних процессов, расчет технических характеристик и поведения реального объекта в условиях воздействий помех и окружающей среды.

Многодисциплинарный анализ

Определение волновых или ветровых нагрузок на здания и сооружения и определение результата воздействия этих нагрузок, вибрации и гидравлические удары в трубопроводах, арматуре и насосном оборудовании; связанные электромагнитные, прочностные, гидрогазодинамические и акустические расчеты, а также анализ виброакустических свойств электрических машин.

Флагманские продукты
Ansys Mechanical
Ansys Mechanical

Инструмент для решения задач механики деформируемого твердого тела — от линейных прочностных расчетов до сложного многодисциплинарного анализа.

Подробнее
Ansys CFX
Ansys CFX

CFD-пакет общего назначения для моделирования течения жидкостей и газов с учетом турбулентности, теплообмена, межфазных взаимодействий, химических реакций и горения.

Подробнее
Ansys BladeModeler
Ansys BladeModeler

Программный модуль для построения параметрических геометрических моделей насосов, компрессоров, вентиляторов, турбин и других лопаточных машин.

Подробнее
Ansys TurboGrid
Ansys TurboGrid

Сеточный препроцессор, позволяющий в автоматическом режиме создавать высококачественные гексаэдральные сетки высокой детализации для лопаточных машин любого типа.

Подробнее
Ansys VistaTF
Ansys VistaTF

Программный модуль для экспресс-анализа характеристик течения в проточной части турбомашины путем решения в меридиональной плоскости двумерных уравнений Эйлера, осредненных в окружном направлении.

Подробнее
Particleworks
Particleworks

Инструмент для бессеточного моделирования плескания, смазывания, смешивания, разбрызгивания, впрыскивания и других процессов, связанных с течением жидкости, полунеявным методом движущихся частиц (MPS). 

Подробнее
Ansys Maxwell
Ansys Maxwell

Передовое решение для 2D- и 3D-моделирования электромагнитных полей методом конечных элементов в рамках проектирования электрических и электромеханических устройств.

Подробнее
Ansys GRANTA Selector
Ansys GRANTA Selector

Уникальное сочетание данных о материалах и различных инструментов для подготовки, анализа и сопоставления свойств материалов, а также поддержки систематического выбора материалов.

Подробнее
Ansys HPC
Ansys HPC

Инструменты для высокопроизводительных вычислений в области механики, гидрогазодинамики, электромагнетизма и теплообмена за счет распараллеливания работы решателей на рабочих станциях и кластерах.

Подробнее
Пользователи
Оставить запрос
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения
Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку
Подписаться