pump inducer design with cfturbo · Быстрое прототипирование,...

International Scientific and Technical Conference September 21-25

SYPT‘15 – System.Pumps.Turbines Voronezh, Russia

Pump Inducer Design with CFturbo®

Александр Никулин

Axis Engineering,

Санкт-Петербург (Россия)

Gero Kreuzfeld

CFturbo Software & Engineering GmbH

Dresden (Germany)

www.cfturbo.com© CFturbo® Software & Engineering GmbH page 2

SYPT 2015Pump Inducer Design with CFturbo®

Содержание

Компания CFturbo® 3Программное Обеспечение CFturbo® 5Процесс проектирования компонентов турбомашин 10Пример: Насос ракетного двигателя со шнеком 12

Онлайн CFturbo® Демонстрация



Компания CFturbo®– Обзор

• Название компании - CFturbo® Software & Engineering GmbHКомпания основана в Германии в Сентябре 2008 года

• Главный офис находится в Дрездене, офис в Мюнхене

• Дистрибьюторы ПО в Европе, Китае, Индии, Корее, Великобритании, США и России. В России CFTurbo представляет Axis Engineering, Санкт-Петербург.

• 20 разработчиков

• Поставка полного инженерного приложения концептуальной разработки Турбомашин, интегрированного с программами САЕ, CAD и создания прототипов.



Компания CFturbo® – Сферы Деятельности

CFturbo® Software & Engineering GmbH

Инжиниринг CAD & Прототипирование

• Дизайн Турбомашин

• CFD/FEA расчеты

• Оптимизация

• 3D-CAD

• Прототипирование

• Эксперимент

CFturbo® ПО

• Программа Концептуального Дизайна

• Автоматизированный Рабочий процесс



• CFturbo® - современный, мощный и легкий в использовании программный продуктдля Концептуального Проектирования Турбомашин

• Типы ИмпеллеровРадиальный & Осе-радиальный, Осевой

• Поверхность лопаток3D, 2D, Окружность, Линейные поверхности,Радиальные элементы, Цилиндрические, …

• С 2005 на рынке

• Более чем 120 клиентов

Программное Обеспечение CFturbo®

ИмпеллерДиффузор

Улиткадля

НасосовВентиляторовКомпрессоровТурбин



Программное Обеспечение CFturbo®– Пример. Насос

Осевой Осе-Радиальный Радиальный (со шнеком)



ПО CFturbo® – Пример ступени радиального насоса с Обратным каналом



ПО CFturbo® – Примеры Компрессоры & Турбины

Компрессор с линейнымиповерхностями лопаток

Турбина (VTG) с радиальнымиповерхностями лопаток

Осевая турбина(ротор & статор)



ПО CFturbo® Software – Принцип работы

CFturbo®

Новая/ модернизированная

3D геометрия

Фундаментальные уравнения потока

Бернули, Эйлера,Масс, Моментов , ЭнергииТреугольники скоростей, …

Эмпирические функцииОпубликованные исследования,

Внутренние ноу-хау компании;Возможность кастомизации…

Существующая или внешняя геометрия

Ссылочная геометрияCFturbo

Параметры проектированияm, H/Δp, RPM,

Свойства жидкости,Начальные граничные условия



Процесс создания компонентов турбомашин

Дизайн Расчет & Валидация Производство

КонцептуальныйДизайн - CFturbo®

СеткопостроителиANSA, AutoGrid, ANSYS,Pointwise, TurboGrid, …

3D-CADCATIA, Creo, Inventor, NX,SolidWorks, SpaceClaim, …

ПроизводствоОптимизацияАвтоматизированная или

мануальная

ЭкспериментБыстрое прототипирование,

Тестирование, Валидация

CFD/FEASTAR-CCM+, ANSYS-CFX,FINE/Turbo, PumpLinx, …



Прямой интерфейс к CFD пакетам по расчету турбомашин

Создание современных интерфейсов автоматизации рабочих процессов и оптимизации

ANSYS ANSYS-CFX

Numeca FINE/Turbo

STAR-CCM+

Simerics MP/ PumpLinx

FloEFD

ANSYS Meshing

AutoGrid, HexPress

CD-adapco

Simerics

Mentor Graphics

[Open Source]

CFturbo®

… ……

Концептуальное проектирование Сеткопостроитель Решатель

OpenFOAMSnappy HexMesh



Пример: Интерфейс CFturbo® – PumpLinx

PumpLinx• Автоматический binary-tree

сеткопостроитель• Формат передачи геометрии -

STL• Быстрый CFD решатель• Старт расчета

непосредственно из CFturbo



Пример: Насос ракетного двигателя со шнеком (PumpLinx)

662m3/h

662m3/h

800m3/h

Скорость Статическое давлениеm/sPa



400m3/h

700 m3/h

600m3/h

800m3/h

Пример: Расчет кавитации (массовая доля пара) (PumpLinx)



0

20

40

60

80

100

120

140

160

300 400 500 600 700 800 900

Ра

зн

иц

а п

ол

ны

х д

ав

лен

ий

[bar]

Объемный расход [m3/h]

TRWC_500k_3bar TRWC_1Mio_1.77bar

TRWC_1Mio_3bar STNC_1Mio_1.77bar

STNC_1Mio_3bar STNC_500k_3bar_LOX

STNC_2Mio_1.77bar STNC_2Mio_3bar

Пример: Характеристика с учетом кавитации (PumpLinx)

Раз

ни

ца

пол

ны

х д

авл

ени

й

вычи

сляе

тся

меж

ду

вход

ом

в

шн

ек и

вы

ход

ом

из

ули

тки

WITHOUTCAVITATION

WITH CAVITATION



Online CFturbo® Демонстрация – Концептуальное проектирование шнека насоса

Проектные данные

Dp = 185 barQ = 200 m³/hn = 30 000 rpmРабочая жидкость: Вода

pump inducer design with cfturbo · Быстрое прототипирование,...

Documents