Мировые тенденции и давление рынка требует от разработчиков вращающихся машин и турбоагрегатов постоянного увеличения производительности оборудования одновременно с улучшением безопасности и долговечности, расширением диапазонов работы, уменьшением затрат на производство и сокращением времени разработки. Для достижения этих целей разработчикам зачастую необходимо одновременно оптимизировать все параметры, влияющие на производительность оборудования. Также, чем дольше оборудование эксплуатируется, работает в нештатных режимах и использует несколько видов топлива, тем труднее становится достигать целевых показателей по выбросам.
Проектирование лопаток
В состав ANSYS входит множество специализированных моделей и инструментов для подготовки геометрии, расчета и анализа результатов лопаток турбомашин, например, высокопроизводительные модели нестационарного взаимодействия роторов и статоров, возможность моделирования флаттера, температурно-зависимые модели ползучести и многое другое. Для создания и оптимизации сложной геометрии лопаток рекомендуется использовать специализированный геометрический модуль ANSYS BladeModeler.
Распределение давления в компрессоре турбины
Роторная динамика
При проектировании турбомашин механические характеристики вращающихся элементов являются крайне важными, т.к. дисбаланс, повышенная нагрузка на подшипники и резонансные явления могут вывести оборудование из строя значительно раньше проектного срока службы. ANSYS предлагает множество инструментов и методик для решения задач роторной динамики, включая возможность анализа критических частот и скоростей вращения ротора, построение диаграммы Кэмпбэла, моделирование подшипников качения и скольжения, расчет амплитуд колебаний ротора при дисбалансе, моделирование разгона и остановки ротора.
Расчет критических частот ротора турбины
Камеры сгорания и выбросы
В ANSYS встроены различные модели химических реакций, которые позволяют моделировать горение как жидких и газообразных, так и твердых видов топлива с учетом количества и качества образовавшихся в результате химических соединений. При проведении этих расчётов есть возможность также использовать модели диффузионного пламени, горения смешанных фракций и реакций между газовыми средами и твердыми телами. Совместное моделирование горения с моделями турбулентности дает также возможность прогнозировать развитие, интенсивность и гашение пламени.
Моделирование процессов в камере сгорания газовой турбины
