CFD-Berechnung von Strömungsmaschinen
Lernen Sie die praktische Anwendung der Ansys TurboSystem-Werkzeuge für Auslegung, Berechnung und Optimierung von Radial- und Axialmaschinen. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.
Dauer
2 Tage
Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys CFD
Verwendete Software
Ansys CFD
- Anwendung der Ansys TurboSystem-Tools für Radial- und Axialmaschinen
- Entwurf, Simulation und Bewertung von Strömungsmaschinen
- Workflow an Aufgaben aus der Praxis trainieren
- Wissen, worauf bei der Auswertung von Ergebnissen zu achten ist
Beschreibung
Strömungsmaschinen werden in vielen technischen Bereichen eingesetzt, von der Wasser- oder Gasturbine zur Energieerzeugung, der Kraftstoffpumpe und dem Lüfter im Auto, den Antrieben von Flugzeugen, bis hin zu Herz- und Blutpumpen im menschlichen Körper.
Die Schulung vermittelt die Grundlagen der Auslegung und Optimierung der Aerodynamik bzw. Hydraulik mit Hilfe von numerischen Methoden (CFD – Computational Fluid Dynamics). Neben der Theorie wird die praktische Anwendung der Software-Werkzeuge für Radial- und Axialmaschinen gezeigt. Nach dem Abschluss des Seminars wissen Sie, worauf Sie bei der Auswertung von Ergebnissen achten müssen und können aussagekräftige Schlüsse aus Ihren Simulationen ziehen.
Das Seminar richtet sich an Projektleiter, Entwicklungs- und Simulationsingenieure sowie an Forscher, die Strömungsmaschinen entwickeln, optimieren oder in ihren Produkten einsetzen und mit Hilfe von numerischen Methoden berechnen wollen.
Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung
Tag 1
01 CFD-basierte Auslegung und Optimierung von Strömungsmaschinen (Überblick)
- Arbeitsschritte: Auslegung, Rechnung, Auswertung und Optimierung
- Geometriemodellierung (Übersicht)
- Typische Zielgrößen bei Strömungsmaschinenberechnungen
- CFD-Simulation – Best Practice Procedures
- Optimierung
02 Auslegungsverfahren und Geometriemodellierung für Radialmaschinen
- Radialmaschinen – Pumpen
- Erzeugung von Schaufelgeometrien
- Parametrisierung von Schaufelgeometrien
- Übung: Auslegung einer Radialpumpe
03 Netzerzeugung für Strömungsmaschinen
- Anforderungen an Rechennetze
- Netztopologien für Schaufeln und Gehäuse
- Erzeugung von skalierbaren Rechennetzen
- Übung: Erzeugung eines Rechennetzes für eine Radialpumpe
04 Strömungsberechnung für Radialmaschinen
- Aufsetzen von Simulationen mit Turbo Pre-Processing
- Auswahl geeigneter Turbulenzmodelle
- Rotor-Stator-Schnittstellen und -Modelle
- Rand- und Anfangsbedingungen
- Auswahl von Solverparametern
- Monitoring von Zielgrößen
- Übung: Berechnung der Strömung in einer Radialpumpe
Tag 2
05 Auswertung und Qualitätskontrolle
- Kennzahlen für Strömungsmaschinen
- Transformationen – Blade-to-Blade-Abwicklungen, meridionale Ansichten
- Typische Größen für Strömungsmaschinen-Auswertungen: Konturen, Stromlinien, Vektordarstellungen
- Charakteristiken & Kennlinien
- Übung: Auswertung und Analyse der Radialpumpensimulation
06 Auslegungsverfahren und Geometriemodellierung für Axialmaschinen
- Axialmaschinen – Lüfter & Verdichter
- Erzeugung & Parametrisierung von Schaufelgeometrien
- Übung: Auslegung eines Axiallüfters
- Übung: Erzeugung der Geometrie und des Rechennetzes für einen einstufigen Axiallüfter (Rotor & Stator)
07 Strömungsberechnung für einen einstufigen Axiallüfter
- Aufsetzen von Simulationen mit Turbo Pre-Processing
- Auswahl mathematischer Modelle
- Auswahl und Definition von Rotor-Stator-Schnittstellen
- Auswahl von Solverparametern
- Monitoring von Zielgrößen
- Qualitätskontrolle
- Übung: Berechnung und Auswertung einer einstufigen Axialmaschine
08 Instationäre Turbomaschinenströmungen
- Typische Anwendungsfälle
- Transient Blade Row-Methoden (TBR) – Profiltransformation, „Time Inclination”, Fourier-Transformation
- Rechnungen im Frequenzbereich - Harmonische Methoden
- Schaufelflattern und „Forced Response“-Prinzip
- Übung: Aufsetzen einer instationären CFD-Berechnung
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