涡轮机导入工作流程:燃气轮机空气动力学

对于涡轮机开发,进行流体分析有助于评估涡轮机叶片配置的性能。Simcenter STAR-CCM+ 提供了对涡轮机几何中的流体进行建模的工作流程模板。

在本教程中,使用涡轮机导入工作流程模板,可以模拟通过单级涡轮机的湍流可压缩流,目标在于优化涡轮机效率。该模板文件通过预定义涡轮机网格生成器、物理模型和后处理,可自动完成大部分工作流程。

模型几何使用从 JSON 文件导入的样条数据生成,JSON 文件可由各种涡轮机设计工具生成。JSON 文件还包含某些参数的数据,例如转子叶片的旋转速度。下图显示了涡轮机的流体区域:



空气在 500 K 的温度和 50 kPa 的总压力下,通过滞止入口进入计算域。混合平面交界面连接静态和旋转叶片排,移动参考坐标系用于模拟叶片以 20000 rpm 的速度旋转。

可压缩空气建模为理想气体。湍流使用 K-Omega 湍流模型建模。