ANSYS BladeModeler

ANSYS BladeModeler – специализированный, простой в использовании модуль, предназначенный для быстрого проектирования лопаточных венцов турбомашин. BladeModeler используется для проектирования осевых, осецентробежных и радиальных лопастных компонентов в насосах, компрессорах, вентиляторах, турбинах и других агрегатах.

В ANSYS BladeModeler возможно создать: 1) осевой вентилятор, 2) центробежный вентилятор, 3) осевой компрессор, 4) осевой насос, 5) центробежный насос.

ANSYS BladeModeler интегрирован в среду универсального 3D CAD-пакета ANSYS DesignModeler, что позволяет расширить инструментарий редактирования геометрии лопаточных венцов такими операциями как добавление деталей ступицы, выполнение скруглений в основании лопатки, дополнительные виды обработки кромок лопатки. В ANSYS BladeModeler можно комбинировать в одной модели несколько лопаточных венцов с хвостовиками лопаток и корпусными деталями. Дополнительные построения могут быть выполнены инструментами DesignModeler или импортированы при помощи CAD интерфейса из всех основных CAD программ. ANSYS BladeModeler обеспечивает необходимую связь между интерактивным проектированием лопатки, генерацией сетки и газодинамическими и прочностными расчетами.

Место BladeModeler в процессе моделирования турбомашин.

Пользователь может выбирать уровень геометрической подробности в зависимости от целей расчета. Для экспресс-анализа может быть достаточно базового эскиза лопатки в меридиональной плоскости. Когда необходима максимальная точность, BladeModeler может учитывать подробное 3D-описание геометрии лопаточного компонента. В зависимости от процесса проектирования и целей, можно получить геометрическую модель расчётной области для анализа аэродинамических характеристик или механического поведения деталей лопаточных венцов.

ANSYS BladeModeler предоставляет инженеру все необходимые виды и элементы управления для создания и визуализации конструкции.

В ANSYS BladeModeler входит набор модулей для одномерных расчетов лопаточных венцов: ANSYS Vista CCD для центробежных компрессоров, ANSYS Vista RTD для радиальных турбин, ANSYS Vista CPD для центробежных насосов и ANSYS Vista AFD для осевых вентиляторов. Задав режим работы машины — массовый расход, коэффициент давления и др. — и ограничения по геометрии, программа определит трехмерную форму лопатки и обеспечит основные безразмерные рабочие параметры, включая коэффициент быстроходности и удельный расход. Геометрия лопатки выводится напрямую для использования в модуле ANSYS BladeModeler.

ANSYS BladeModeler определяет форму лопатки с помощью набора профилей на поверхностях вращения, распределенных по высоте лопатки автоматически или заданных пользователем. По данным профилям визуализируется трехмерная форма лопатки, также предоставляется количественная информация, например, углы лопаток и площадь горлового сечения. Для удобства описания проточной части используется меридиональный вид, кроме того доступно два метода для определения формы лопатки. Можно применить метод “angle/thickness” для определения угла закрутки и распределения толщины, как обычно делают для конструкций центробежных машин. Либо можно использовать метод “pressure side/suction side” для самостоятельного описания лопаточных кривых на напорной стороне и стороне всасывания, как это принято в конструкциях осевых машин.

Модуль ANSYS BladeModeler полностью интегрирован в платформу ANSYS Workbench, что дает возможность определять последовательность действий в настройке и соединении различных приложений в процессе проектирования с помощью простых действий компьютерной мыши. Например, из BladeModeler модель можно передать в ANSYS Vista TF для двумерного CFD-анализа или в ANSYS TurboGrid для создания структурированной трехмерной сетки. Полная интеграция обеспечивает параметрическое, устойчивое соединение между различными модулями ANSYS, например, инструментом ANSYS Vista TF для быстрого 2D “throughflow” анализа, модулем ANSYS TurboGrid для создания сеточной модели, модулями ANSYS CFD для полного трехмерного анализа течения и прочностными модулями ANSYS для анализа напряжения и модального анализа. Таким образом, можно анализировать весь процесс в единой CAE среде.

В проекте ANSYS Workbench отчетливо видно, как геометрия, созданная в ANSYS BladeModeler, взаимодействует с другими системами в процессе моделирования.