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旋轉機械集成設計TurboTides

功能模塊

       旋轉機械集成設計系統 Turbomachinery Integrated Design System (簡稱TurboTides) 是一款專門針對旋轉機械,基于CAE仿真的設計工具,同時也是基于系統工程思想的正向設計系統,為旋轉機械行業用戶提供一體化、專業化、定制化和智能化的CAE設計工具。

(1)循環分析

? TurboTides循環分析支持如下多種布局形式的熱力學循環設計和分析:

?? 朗肯循環—有機朗肯循環(ORC)

?? 燃氣輪機循環

?? 超臨界CO2循環

?? 制冷循環

?? 渦輪増壓匹配

?? 多級壓縮系統設計和分析,包括齒輪式多級壓縮(IGC)

?支持不同形式的壓縮機和渦輪模型選項,如一維中線模型與特性圖

?可以被內嵌的優化器調用,實現循環參數的自動優化

(2)一維中線設計和分析

      一維中線模塊支持徑流/混流/軸流形式的壓縮機、渦輪、泵和風機的初步設計與分析以及基于試驗/仿真數據的校準(Data Reduction)功能

?? Data Reduction功能可以校準一維模型,使其在整個性能圖上逐點和試驗/仿真數據相匹配

?? 支持真實流體模型和兩相流計算

?? 用戶自定義函數功能(UDF)允許用戶更改程序的默認模型和功能

?? 可結合操作便捷的智能優化器,進行一維中線模型參數的優化

?? 支持縮放、切割、流道剪切和調整幾何模型等功能

(3)二維通流分析

       二維通流計算包括子午面(S2面)通流計算和葉間(S1面)通流計算。

?? 基于流線曲率法。

?? 從三維幾何自動生成網格。

?? 自動獲取葉片幾何信息(葉片角,厚度,傾角)。

?? 考慮損失模型,偏移角模型,阻塞模型和徑向摻混。

?? 支持流道和葉型優化,操作便捷。

4)幾何建模

幾何造型模塊全面支持三維幾何模型的生成。

?? 離心或軸流壓縮機、渦輪、泵、鼓風機以及風機中常見組件的幾何構型

?? 提供豐富的實時可視化幾何編輯功能,包括通流部件加/減/編輯調整、機械結構編輯(輪背形狀、倒角、倒圓及軸孔等)以及葉輪切割及放縮功能

?? 三維幾何模型導入功能,可針對流道、葉片、輪盤以及輪背進行導入并參數化建模, 內嵌數據庫可便捷地存儲與重復使用三維部件模型

?? 強大的蝸殼編輯功能,可方便地控制并編輯各種橫截面、蝸舌、出口段管道以及雙蝸殼等構型

?? 支持各種翼型的生成,如NACA, DCA,MCA等,提供三維模型通用格式的導入/導出功能


(5)三維CFD流場仿真分析

三維CFD流場仿真分析提供釆用非結構化網格的全三維基于壓力法的流場仿真分析求解器。

?? 支持并行計算,計算核數無上限限制

?? 網格自動生成,邊界條件自動設置

?? 支持空化及兩相流的仿真計算

?? 操作便捷的后處理功能,包含文本報告、網格/云圖/矢量/流線/等值面的視圖

?? 支持真實氣體計算,且可自動生成真實氣體和液體的熱力學物性參數

?? 可便捷地比較三維CFD流場分析和一維中線模塊預測結果

?? 提供與第三方軟件CFX TurboGrid的方便接口

?? 邊界條件從一維模塊自動導入,對應的工質也自動導入

(6)三維FEA有限元模塊

      支持葉輪、葉片以及蝸殼的有限元分析。

?? 提供靜強度分析、熱分析和模態振動分析功能

?? 支持采用線性和非線性材料進行計算分析,包括彈性、塑性、蠕變和超彈性材科

?? 便捷的前處理功能:網格自動生成,載荷與約束自動設置

?? 流道和葉片表面載荷可自動從CFD流場仿真分析結果中載入

?? 方便易操作的后處理功能,包含文本報吿、坎貝爾圖、干涉圖、 云圖以及變形圖等

?? 可快速計算重量和轉動慣量等

(7)嵌入式數據庫

      嵌入式數據庫是一個可部署在網絡上的、具有版本控制功能的數據存儲中心,與設計模塊能夠進行無縫銜接。用戶通過數據庫可方便地保存和重復使用已有設計模型、測試數據、幾何模型以及自定義函數。

? 任何TurboTides中的對象(部件、機器、曲線、流體模型等)都可以保存到數據庫中并重新加載到當前設計中

? 面向對象的數據庫可以錄入性能圖、部件、機器、幾何模型以及流體模型等各種復雜數據結構

? 允許用戶自定義數據記錄類型并通過腳本指定屬性

? 存儲在數據庫中的所有內容都是可搜索、可恢復及可復用的

(8)優化設計

在設計的全流程的優化和局部優化都可使用TurboTides內置的優化功能。

? 提供第四代基于人工智能及機器學習的優化算法,有效解決大變量、大計算量、多目標優化、黑箱的優化設計問題

? 優化器可單獨或組合調用循環、一維、二維通流、CFD和FEA求解器

? 通過腳本編寫,用戶可以自定義復雜的優化過程,如包含CFD和FEA的多學科優化來優化流場和葉輪結構

技術優勢

(1) 集成一體化的正向設計系統

     

(2)獨特的?;O計技術

      TurboTides獨有的Data Reduction 技術,可以運用試驗數據或三維CFD結果,對一維模型進行修正, 形成精確的一維校準模型。在校準模型的基礎上,可以對原始設計進行幾何放縮,切割及工質替換等?;僮?,形成的一維模型可以對新設計進行快速精確預測。?;O計技術對機器的快速選型、產品系列化的研發以及提高設計迭代速度具有重要意義。

(3)全流道的參數化導入功能

      TurboTides可以在幾何模塊中導入葉片流道及蝸殼,并且能夠對其進行參數化,抽取相應的參數化特征參數,參數化后的模型能夠通過相應的控制點進行調整,為后續的產品優化設計奠定基礎。

(4)自動網格生成技術,簡單易用的CFD及FEA分析

     TurboTides根據不同類型的旋轉機械提供了相應的網格模板、邊界條件和載荷的設定,用戶通過簡單的幾 步操作就能完成網格自動生成及高精度的CFD及FEA的分析,極大地降低了用戶的使用門檻,提升了產品設計迭代效率。

(5)內嵌統一數據庫,知識自動積累

      TurboTides可以對已有CAD模型進行逆向導入并反向生成一維模型,然后通過Data Reduction功能導入已有性能數據產生校準的高精度一維模型,從而形成新一代設計的基礎,這一切都離不開TurboTides獨有的內嵌的數據庫的支持。 TurboTides數據庫功能可自動積累設計方法、設計數據、設計模型,方便地實現產品的系列化設計以及基于已有設計模型的持續優化與改進。

(6)多學科、多目標、多層次綜合優化設計技術

      TurboTides集成了第四代基于AI/ML的優化算法,能夠快速尋優,提高設計品質。同時用戶能夠在系統分析、一維分析、二維分析及三維分析模塊調用優化器進行不同層次的優化設計,涵蓋熱力學、氣動、結構強度等多個學科,從而真正實現多學科、多目標、多層次綜合優化設計。

(7) 自主可控

      TurboTides是一個中國擁有完整知識產權的工業CAE軟件,對打破技術封鎖有重要意義。太澤透平技術公司開發了全部超過350萬行的源代碼,并且可提供快速本土化技術支持以及針對本土用戶需求精準定制開發,對本土用戶的應用具有更高的價值。

客戶價值

(1)有助于形成完整的設計研發體系,提高公司的研發能力

       依托于高度集成的、一站式設計系統TurboTides,結合軟件內嵌的標準設計流程及行業專家設計知識,用戶單位可快速形成基于TurboTides的旋轉機械高效設計研發體系,持續提升創新能力及產品可靠性,降低產品研制試驗費用,縮短產品研制周期。

(2)支持技術經驗積累、管理及傳承數據資產

      TurboTides內嵌數據庫功能為用戶積累設計經驗創造了條件,為設計技術的積累和傳承提供了一個有效的數字化平臺。借助此內嵌式數據庫,企業技術人員可以存儲和管理設計數據、設計方法以支持未來的研發設計,降低設計成本和風險,同時不會因為人員的變動而丟失先進的設計知識和寶貴的設計數據。

(3)強有力的本土化技術支持團隊

TurboTides軟件的技術支持團隊經驗豐富、人數眾多、專業門類齊全??商峁┤缦路眨?/span>

? 軟件售后有針對性的使用培訓,以用戶熟練應用為基準

? 使用過程中出現的軟件技術問題,技術支持人員24小時內響應

? 經驗豐富的工程咨詢團隊能夠對企業工程師設計方面的疑問進行及時交流與答疑

? 公司不定期地組織線上或線下的技術培訓會及研討會,優先安排購買軟件的企業用戶參加

(4)能夠根據用戶業務發展進行定制化開發

     TurboTides是一個中國擁有完整知識產權的重要工業CAE軟件,我們擁有全部超過350萬行的源代碼,并基于TT-Foundation軟件基座對客戶的需求進行快速地定制化開發,真正地解決企業現在或者未來的技術難題。

應用案例

      我們利用TurboTides設計系統已經成功完成了近百個工程咨詢項目,這些項目均得到了客戶的高度評價,典型的案例如下:

? 35kW微型燃氣輪機整機設計與樣機制造

? 天然氣余壓發電透平膨脹機整機設計

? 有機朗肯循環(ORC)的渦輪發電系統設計

? 燃料電池高速空壓機的氣動與結構設計

? 20HP~100HP離心式制冷壓縮機氣動設計

? 0.24kg/s雙級離心式制冷壓縮機氣動設計

? 100m3/min高速鼓風機氣動設計

? 局部進氣軸流渦輪氣動設計

? 低溫升MVR壓縮機氣動設計

? 壓比5.3渦輪增壓器壓氣機擴穩設計

? 0.64kg/s加中冷兩級離心壓縮機氣動設計

? 高性能對旋風機氣動設計

? 多款曝氣鼓風機氣動與結構設計

? 多款風機改型總體設計

客戶評價:

1  Shuo Li, Ph.D.Bloom Energy

       We are impressed by this product and would like to recommend it to benefit the whole

turbomachinery community.

2  George J. Maddox, BSME, MBA,(PumpWorks)

      The technical support that TurboTides provides is not just for the software but includes technicalsupport in the event a customer has difficulties with a particular design.

3  Donovan Thompson,(BSMEYumac Products, LLC)

      TurboTides has an excellent technical support staff that will respond very quickly to answer anyquestions, resolve issues, or give guidance in the use of the software.

4 哈電發電設備國家工程研究中心有限公司

評價內容:太澤人的開拓創新精神深植于合作的沃土之中,太澤人的專業化和工程化系統思維更是錨定在產品的實際應用之中,太澤人的精湛技術和服務至上理念更是讓雙方團隊共同開創了多項第一,感謝過往的合作成果為我們筑起信任的基石,愿未來的日子繼續并肩作戰,收獲共贏,共享成長。

5 陜西嘉惠動力技術有限公司

評價內容:我是陜西嘉惠動力技術有限公司技術部駱騫,目前已經使用TurboTides軟件兩年多,

下面我將從幾個方面談談自己的使用感受:

一、從2019年剛開始接觸他們軟件到現在,軟件的功能和使用過程的穩定性提高了很多;

與其他同類軟件比一體化的設計平臺確實方便了很多,同時也避免了數據傳輸誤差,軟件界面

相對簡潔對于新手也是比較友好的;

二、購買軟件后的軟件功能教學過程相比同類軟件要長一些,同時對于設計使用中的疑問他們的

工程師回答的都很快捷和實用,優質的售后服務這一點也是我們放棄原有商業軟件的主要原因之一;

三、去年年底我們新訂委托太澤透平的工程設計項目進展也很順利,有部分項目已經成功運行,節能效果

獲得用戶的好評;這些工程設計對我公司快速切入市場很有意義,后續我們雙方將繼續加強這方面的合作。

6 東方汽輪機廠有限公司

評價內容:該軸向推力評估模塊應用于工程中徑流葉輪軸向推力評估,可大幅提升推力評估效率及精確度。另外,Data Reduction模塊功能提供了用戶利用試驗或高精度仿真數據進行軸向推力計算模型的校準功能,又拓寬了該軸向推力評估模塊的適用領域。

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