径向涡轮设计软件 – AxSTREAM®平台概述

径向涡轮机初步设计软件

径向涡轮机初步设计程序用于在几秒钟内从一组边界条件（可从AxCYCLE导入，其中执行循环的热力学计算），几何参数和约束条件下从头开始创建数千个机器流路设计。

AxSTREAM®可以设计径向涡轮机，带或不带入口蜗壳/喷嘴（叶片），同时选择指定入口转子金属角度或概念设计的入射角度。

Design Space Explorer允许用户探索使用Solution Generator生成的一组径向涡轮设计解决方案点。 这使用户可以通过指定不同类型的机器约束和限制来选择适当的解决方案。

后设计模块为用户提供了使用样条直接在莫里尔图或机器端壁轮廓上调整几何参数以及热降分布的功能，同时保留所需的边界条件。 S1 / S2流路调整选项使用户能够根据轮廓弦的变化，纵横比和刀片数量来优化单独的组件以提高效率。 还可以优化反应量以确保机器在非常稠密的流体下的结构完整性。

径向涡轮平均线和流线解算器软件

Streamline求解器模块允许执行涡轮机的平均线（1D）或轴对称（2D）计算，以确定一组给定边界条件下的运动学，热力学和损耗参数以及泄漏和二次空气流的流向和翼展方向分布。

对于径向和混流（径向 – 轴向）涡轮机，在流动路径内的每个流动和翼展方向位置处计算流体性质。 可以指定和计算其他元素（管道，扩散器等）。

径向涡轮DOE和优化软件

AxSTREAM®完全能够进行径向流涡轮机优化计算，包括在AxPLAN模块中使用DOE方法（实验设计）。

该模块使用前面提到的meanline和streamline求解器通过执行各种任务来优化给定的几何。 可以在数百个可用的输入和输出参数的任意组合中运行此实验计划选项。

径向涡轮机性能图软件

这个名为AxMAP的AxSTREAM®模块也使用了平均线和流线解算器，但在本例中，它们用于自动生成任意数量变量的性能图; 这包括例如效率对转速和压力比的依赖性，喉部退化对机器性能的影响等。

除了地图和AxSTREAM®项目结果外，还可以存储实验结果以进行比较。

径向涡轮分析仪和叶片设计软件

AxSTREAM®的径向涡轮分析仪和叶片设计软件模块用于创建和编辑完整或部分通道长度的3D翼型。 各种几何工具和交互式图表允许用户在短时间内轻松配置径向涡轮机的叶片（主叶片和相关/独立分流叶片）。

可以在径向叶片的不同部分处独立地控制β，θ和厚度分布，并进行曲率监测。 甚至可以创建前向和后向扫描。 根据需要，3D刀片，规则表面刀片和棱柱刀片可以切割前缘和后缘，圆形或椭圆形。 可以编辑分离器叶片长度和角度位置。

最终几何图形可以3D格式导出为多种CAD，CAE格式。

径向涡轮有限元分析软件（FEA）

一旦完成涡轮机叶片的空气动力学形状，AxSTREAM®内的AxSTRESS模块可用于执行快速3D结构，模态和谐波分析以及叶片及其附件（车轮和护罩）的坎贝尔和干涉（SAFE）图表使用有限元分析（FEA）方法。 如果适用，还可以执行从热到冷和从冷到热的计算。

径向涡轮机边界条件自动从相应的AxSTREAM®项目中获取，以优化气动 – 机械迭代过程。 可以将刀片附件添加到3D刀片中，从而提供分析完整3D模型的机会，而无需离开AxSTREAM®。 模块内部包含一个自动网格生成器，可以在几何体的每个部分中细化单元格。

后处理功能非常广泛，允许在任何计算模式下查看不同方向的应力和位移值。

成功分析后，可以导出刀片及其附件，以进行额外的后处理和制造图纸创建。

径向涡轮计算流体动力学软件（CFD）

AxSTREAM®的计算流体动力学（CFD）软件AxCFD可用于径向涡轮机叶片到叶片通道的三维流动分析，带或不带分离器，适用于任何给定流体，用于亚音速，跨音速和超音速流动，使用完整的3D CFD配方（Navier-Stokes，粘性与各种湍流模型（标准ke，ke RNG，kw，kw SST模型））。 来自当前AxSTREAM®项目的所有数据均由AxCFD自动传输和使用，以节省预处理阶段的大量时间，同时防止人为错误。

可以在多个位置控制网格质量，以确保自动嵌入式网格生成器为单个行，平台或整个径向涡轮机产生高质量的叶片通道分段。

可以针对给定的翼展方向部分或整个域中的轴对称切片或甚至针对完整3D几何体运行计算。

径向涡轮蜗壳设计

无论是在初步设计阶段自动执行尺寸调整还是手动输入，都可以在AxSTREAM®平台中设计和编辑内部和外部蜗壳。

对于径向涡轮机，可以创建，编辑和分析以下类型的蜗壳：

• 梯形截面;
• 圆形横截面;
• 具有独立质量流量的双涡旋蜗壳。

不同的显示选项允许在交互式编辑期间密切关注几何体，最终的几何体可以导出为CAD格式和/或在AxSTREAM®中进行分析。

径向涡轮转子设计软件

为了通过转子动力学一直增强涡轮机械设计过程，可以使用转子设计模块。

它允许打开AxSTREAM®项目以自动导入其包含的流路径。 然后可以从AxSTRESS FEA工具中导入刀片附件，在这些工具中，可以为给定的材料生成转子（轴）几何形状，同时考虑结构约束。

然后，可以在AxSTREAM®RotorDynamics工具中自动识别最终的轴几何形状及其相应的材料，以及作为质量惯性元件导入的叶片及其附件。

径向涡轮轴承分析软件

AxSTREAM®的轴承软件允许用户分析不同配置的轴承的详细模型。

可以执行稳态，瞬态和地图分析以精确计算轴承不同的流体动力学和机械特性。 该软件具有灵活的几何配置器，可以模拟口袋，凸起，供油通道等功能。

可以针对一个或多个转速计算静态平衡和轴承流体动力学特性，包括执行转子动态计算所需的一切，并且可以推断出操作稳定性。

计算项目的输出允许自动识别AxSTREAM®RotorDynamics中的阻尼和刚度系数。

径向涡轮转子动力学软件

AxSTREAM®RotorDynamics软件可对轴向和径向涡轮转子以及轴向和径向压缩机转子，涡轮增压器系列，发电机，电动机等进行振动分析（横向和扭转）。

这种多功能软件可以执行多种类型的分析，包括静态转子偏转，横向临界速度计算，临界速度图，阻尼不平衡响应，列车扭转模态和瞬态，以及稳定性计算。

径向涡轮冷却流量和二次系统软件

使用AxSTREAM®NET可以轻松分析径向涡轮二次流。 用户可以受益于任何流体路径和实体结构的灵活建模和表示，作为一组1D元件，无论最终叶片几何形状是已知的还是未知的，都可以连接以形成热流体网络。

AxSTREAM®NET甚至可用于模拟整个燃气轮机的整个热流体网络，包括压缩机，萃取，注射等，用于可压缩和不可压缩的纯流体和混合物。