轴向扩压器压气机设计流程-8-19.pptx
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,势加透博-高性能透平机械核心技术研制服务专家,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.1,势加透博（北京）科技有限公司2014年7月,离心压气机设计,轴向扩压器,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.2,本文主要介绍了带有轴向扩压器的离心压气机的设计和分析流程，包括一维设计与分析、三维详细造型、CFD与,FEA分析。
文档演示了过程所需的主要操作步骤，但不限于这些步骤，涉及具体细节，用户需根据自己的需求增加或修改部分步骤。
文中示例仅做演示，不可作为实际产品的最终设计结果，用户须根据具体设计要求进行修改。
本文仅为软件的基本操作流程，作为现场培训辅助资料。
如有疑问，请参考软件帮助文档或现场咨询。
说明,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.3,叶轮设计参数表,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.4,示例为一款离心压气机的叶轮，仅作演示用，不可作为实际产品的最终设计结果，其参数具体如下:
参数,1:
打开软件，选择File菜单下New新建或按下Ctrl+N键。
1,2:
进入向导界面，点击“下一步”进入下一设置界面，后续界面情况相同。
2,一维设计进入向导,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.5,进入模型选择界面，选择本次设计所采用的设计方法，模型相关的理论介绍和应用范围可以在帮助和有关专著中获得，此处我们选择第一项两区模型。
一维设计选择设计方法,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.6,1:
进入模式选择界面，根据不同的任务选择不同的模式:
分析模式可对已有的几何进行性能分析；设计模式可根据性能要求进,行几何设计；数据修正模式可利用实验/CFD数据修正模型参数。
为了进行模型设计，选择设计模式，点击Singlestage进行单级设计。
2:
用户可添加备注，亦可空白不填。
1,2,一维设计选择模式,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.7,进入单位制设置界面，用户可根据习惯和实际情况选择合适的单位制系统。
一维设计选择单位制,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.8,1,3,一维设计输入设计参数,21:
进行来流条件设置，包括总压、总温、流量、转速、工质，用户需注意各参数的单位是否正确，避免后续得到不合理的设计方案。
2:
Compal提供了多种工质的物性，用户可选择单一工质，亦可定义多种工质的混合物。
对于没有收录的工质，Compal工质的自定义接口。
3:
定义压比或功率。
Compal提供了总总和总静两种压比定义方式。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.9,1:
选择叶轮形式:
三元或两元叶轮。
2:
设置进口宽度定义方式。
直接给定轮毂半径或给定轮毂轮盖半径比。
一维设计选择叶轮形式进口宽度定义方式,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.10,输入进口轮毂与轮盖之间的半径比。
具体参数的含义用户通过示意图一目了然。
定义进口倾斜角和出口倾斜角。
分别输入90度，表示叶片前缘垂直尾缘水平。
一维设计设置进口宽度进出口倾角,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.11,1:
定义不同进口位置的冲角。
3个位置分别为叶根、叶尖和均方根半径。
冲击压力面时为正冲角，冲击吸力面时为负冲角。
2:
给定叶片前缘厚度和叶片数目9。
一维设计设置进口冲角、叶片前缘厚度,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.12,1,2,1:
定义进口形式，不同的进口具有不同的速度比和阻塞系数。
用户可根据实际情况选择相似的进口形式。
2:
选择叶轮形式半开式叶轮或闭式。
一维设计选择叶轮进口样式叶轮形式,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.13,1,2,3,一维设计设置叶顶间隙叶轮出口,1:
给定叶顶间隙。
2:
定义叶片出口角、叶片出口厚度、叶片数。
根据示意图可以知道后弯叶片的出口角小于零度，前弯叶片的出口角大于零度。
压气机多采用后弯叶片，此处输入一负值。
对于单个长叶片的叶轮，出口与进口的叶片数相等。
添加一个短叶片，出口叶片数为进口叶片数的2倍，添加多个短叶片，可以此类推。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.14,子模型定义界面:
包括扩散损失模型、二次流模型、出口宽度模型和滑移模型。
具体的模型定义和参数含义用户可参考帮助或ConceptsNREC出版的相关论著。
当经验不是很丰富的时候，用户可选择Compal默认参数。
一维设计设置子模型,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.15,1,2,3,一维设计设置楔形扩压器,选择叶轮下游的出口元件，分别为楔形扩压器、无叶扩压器、翼型扩压器或不设定扩压器。
1:
输入半径比。
2:
输入出口宽度比。
3:
输入叶片数、冲角、喉部马赫数等参数。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.16,一维设计设置出口元件,1:
选择出口元件。
2:
选择No不运行求解器，点击完成。
当选择Yes时，Compal在完成几何设计方案后，自动进入分析模式。
这样不利于调节设计方案。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.17,2,1,3,1:
选择Setup下Layout调整布局。
2:
调整为级设别为2，90度弯3管:
调。
整级别3、4、5为翼型扩压器。
一维设计调整布局,2,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.18,1,2,1:
鼠标双击90度弯管区域，设置半径比和出口宽度比。
2:
鼠标双击轴向扩压器区域，设置翼型、宽度比、冲角和轴向长度。
一维设计设置弯管和轴向扩压器,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.19,一维设计运行求解查看速度三角形,1:
运行求解，得到设计方案。
2:
查看进出口三角形。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.20,点击TextReport或Table按钮查看计算结果。
TextReport列出了主要的设计结果，包含各截面几何参数、效率、功率和比转速等。
一维设计查看设计结果,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.21,双击箭头所示区域可，对来流，叶轮进口、叶轮出口、楔形扩压器、弯管、轴向扩压器进行参数设置。
一维设计修改设计参数,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.22,一维设计优选设计参数,1,2,3,4,5,6,1:
选择Slover菜单下DesignHelper选项。
2:
选择优化目标参数和优化方式。
3:
选择输入参数。
4:
输入变化范围及步长。
5:
添加算例。
6:
求解运算。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.23,1,2,1:
保File菜单下，存设计模式文件，以备后续修改设计。
2:
保存为分析模式。
3,4,5,6,3:
Setup菜单下，选择General。
4:
选择多点运行。
5:
评估喘振。
6:
评估阻塞。
一维分析多点分析,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.24,1,2,1:
选择多点分析选项。
2:
设置转速范围。
3:
设置流量范围。
3,一维分析设置转速流量,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.25,一维设计模块与三维造型模块无缝连接，选择Agile下StartAxCent选项，直接进入3D详细造型环境。
一维分析查看Map图连接三维设计,1,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.26,2,三维设计进入AxCent界面,子午面,叶片角分布,三维视图,厚度分布,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.27,三维分析调整子午面,1:
选择StandardScreen菜单下的ContoursGeometry选项，进入子午面调节窗口。
2:
拖动图中各控制点，改变子午面几何形状。
点击键盘H键和S键，切换显示轮毂（Hub）和轮盘（Shroud）的控制点。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.28,三选择维标分准窗析口下的Be调ta整AreBoe窗ta口角，分调节布Beta角分布。
1:
选择StandardScreen菜单下的BetaAero选项，进入Beta角调节窗口。
2:
根据气动载荷，拖动图中各控制点，改变Beta分布。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.29,1,2,三维设计调整叶片厚度分布,1:
选择StandardScreen菜单下的ThicknessGeometry选项，进入厚度调节窗口。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.30,2:
拖动图中各控制点，改变厚度分布。
1,1:
选择Flow菜单下RunMSTSolver选项，进行多流管计算。
2,2:
选择计算起始区域，点击OK，进行计算，显示收敛曲线。
三维设计进行MST计算,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.31,1,1:
选择Flow菜单下MSTSpecificResults，显示流线。
2,三维设计显示计算结果,2:
选择Pressure/Temperature显示压力和温度等参数，Flow菜单下包多种计算结果，用户可选择需要的参数。
右键点击窗口，选择ChooseXAxis后点击ContourLines显示云图。
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Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.32,依次进行网格划分、边界条件设置和求解器设置。
CFD分析,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.33,CFD分析设置网格,至此，几何造型工作已完成，进入CFD计算环节1:
选择CFD菜单下Grid选项，设置网格2:
选择网格划分区域3:
选择网格类型4:
设置网格节点数。
2,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.34,3,4,1,2,1:
选择CFD菜单下Boundary选项，设置边界条件,2:
设置进口边界条件，包括总温、总压3:
设置出口边界条件4:
设置流场初始化数据,3,4,CFD分析设置边界条件,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.35,1,2,1:
选择CFD菜单下SolverSetings选项，设置求解器,2:
选择求解器3:
设置收敛判断标准,3,CFD分析设置求解器,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.36,本文档版权归势加透,1,3,1:
选择CFD菜单下ViewCFDGrid选项，生成并显示网格2:
选择CFDViewOptions调整网格显示方式3:
显示网格长宽比，判断网格质量,2,CFD分析生成网格查看网格质量,博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryand,未经书面许可不得公confidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.,37,1,3,1:
选择CFD菜单下StartCFD选项，进行CFD计算2:
设置最大计算步数3:
设置并行计算4:
设置初场数据,2,4,CFD分析设置求解参数,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.38,显示求解过程信息。
CFD分析设置网格,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.39,C显F示D计分算结析果求解完成,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。
Thematerialcontainedhereinisproprietaryandconfidential.2014XecaTurbo.Allrightsreserved.40,CFD分析查看求解结果,选择CFDViewOptions，进行CFD后处理。
1:
显示几何背景。
2:
显示并调整切片位置。
3:
选择显示数据类型和具体参数。
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