Blog berichten Volupe

Turbomachine-workflow in Simcenter STAR-CCM+

Sommige weken geleden, wij besproken turbomachine simulations voor een sectorale analyse in Simcenter STAR-CCM+ in de Volupe blog, https://volupe.se/en/turbomachinery-features-for-one-section-in-simcenter-star-ccm/. Deze week zullen we graven zelfs dieper op dit onderwerp ingaan en de Turbomachinery workflow (een toevoeging aan Simcenter STAR-CCM+) dat Siemens have gemaakt om uw dagelijks werk vergemakkelijken, voor turbomachines. We zullen laten zien zowel hoe aan de slag met de workflow, en aldus sommige van de voordelen van het gebruik ervan. 

Wat is de turbomachine-workflow? 

De turbomachine-workflow zal u helpen transformeren bochten die uw geometrie vertegenwoordigtnaar een vlakvullende geometrie, naar een fluid-domein met mazen, naar een simulatie en tenslotte naar geautomatiseerde nabewerking - met een gestroomlijnde strategie. Je kunt see de visualisatie van de workflow in de afbeelding hieronder, van krommingen aan de bovenkant van de foto en uitgevoerd in rechtsom richtingwaar het pictogram voor de werkstroom in het midden is bevestigd van de foto. Wanneer de workflow is geïnstalleerd, zal dit pictogram zichtbaar zijn in de Simcenter STAR-CCM+ GUI. 

Geautomatiseerde workflow voor turbomachines in Simcenter STAR-CCM+

Hoe de turbomachine-workflow te installeren 

Naar installeer de workflow, jij ga naar Siemens Ondersteuning Cga binnen en kies Simcenter STAR-CCM+ > Downloads en ga naar Simcenter STAR-CCM+ API-serie zoals op de foto hieronder. 
 
Let op: Er zijn verschillende workflows die u kunt download in de API-seriezoals Hull performance workflow en Mixing vessel workflow. Jij zal vinden ze allemaal op deze locatie in Steun Cbinnenkomen. 

Workflow Siemens

Hier vindt u een zip-bestand met de naam Turbo_Aerodynamica_Workflow, die alle bestanden voor de add-on bevat om Simcenter STAR-CCM+ om de workflow uit te voeren - samen met een voorbeeldbestand en een geometrie om uit te voeren simulations op. Het is wordt beschreven hhoe de add-on te installeren in de workflow Gebruikershandleiding. De gebruikershandleiding is te vinden in de documentatie tabdie op de onderstaande foto te zien is. 

Workflow Siemens

Hoe importeert u uw geometrie in de workflow?

Wanneer de add-on is geïnstalleerd, kunt u de Turbo_Aerodynamica_Workflow_Template.sim in Simcenter STAR-CCM+ om het startbestand voor de turbomachine simulations te bereiken. Dit sim-bestand kan alleen in seriële modus worden geopend. In het sjabloon specificeert u al uw stromingsparameters en uw geometrie. U importeert uw geometrie als krommen via een .json-bestand, zie onderstaande afbeelding. De naam van het .json-bestand bepaalt de naam van het simulatiebestand dat uit de workflow wordt gegenereerd - dat u later gaat meshen en waarop u de simulatie gaat uitvoeren. Vanaf de nieuwste versie van Simcenter STAR-CCM+, versie 2210, kunt u ook .csv-bestanden importeren voor wijzigingen in de geometrie, zoals koelgaten en squealerpunten. Wanneer uw stromingsparameters en geometrie zijn gespecificeerd, kunt u het eigenlijke simulatiebestand genereren door op het pictogram voor de turbomachine-workflow in uw GUI te klikken.  

Opmerking: als je al een simulatiebestand hebt met de naam die uit het .json-bestand wordt gegenereerd, krijg je een foutmelding. 

Turbomachines werkstroom Siemens

Meshing en uitvoering van de simulatie voor de gegenereerde simulatie 

De workflow geeft u een simulatie die klaar is om te meshen en uit te voeren. In het voorbeeldbestand hebt u een rotor en een stator die verbonden zijn met een mengvlak (een mengvlak is een soort interface die de oplossing tussen de rotor en de stator middelt, aangezien u vaak een verschillend aantal bladen hebt in de twee componenten). De randvoorwaarden zijn al gedefinieerd op basis van de instellingen in het sjabloonbestand. 

Bij de mesh-instellingen krijgt u standaard een automatische mesh-bewerking, met berekende waarden op basis van de geometrie. De nabije wanddikte (de eerste celhoogte) in de mesh geeft dus een y+ waarde die hopelijk voldoet aan uw behoefte aan verfijning. Aangezien de y+ waarde afhankelijk is van het snelheidsveld en de mesh, kan de workflow zich alleen richten op een bepaald type mesh. De workflow is ingesteld op een lage y+ benadering (met waarden voor y+ rond 1), maar de methode Alle y+ wordt gebruikt als y+ = 1 niet op alle plaatsen wordt bereikt. De automatische mesh-bewerking resulteert in een mesh met polyhedrale cellen. Zie onderstaande afbeelding voor y+ waarden die met de standaardinstellingen zijn gegenereerd. 

y+ waarden voor turbomachines Simcenter STAR-CCM+

Opmerking: U kunt natuurlijk ook overschakelen op een andere mesh-bewerking en uw eigen mesh-instellingen definiëren. Als u een axiale turbinesimulatie wilt uitvoeren, kunt u gebruik maken van de Turbomachinery (structured) Mesh, besproken in de vorig blogbericht eerder genoemd. 

De standaardinstellingen van Continua zijn steady state, k-omega turbulentiemodel, ideaal gas en gekoppelde solver. Deze instellingen zijn natuurlijk ook te wijzigen als u bijvoorbeeld een transiënte simulatie wilt uitvoeren. Als u geïnteresseerd bent in de transiënte resultaten voor een volledig ontwikkelde stroming, kan het een goed idee zijn om eerst de steady state simulatie uit te voeren en deze te gebruiken als een eerste gok voor uw transiënte simulatie. 

Automatisch post-verwerking  

Het grootste voordeel van de workflow is waarschijnlijk alle nabewerking die automatisch wordt verkregen. Je krijgt: 

  • Afgeleide onderdelen: Zowel voor de evaluatie van mazen in termen van drempelwaarden voor kwaliteit als voor oppervlakken en volumes die moeten worden gebruikt voor de evaluatie van de resultaten. 
  • Rapporten: Alles van posities tot stroomkenmerken tot berekeningsinformatie. 
  • Monitoren: Groepering van alle monitors, zowel standaardmonitors voor residuen als monitors die overeenkomen met de rapporten, is georganiseerd. 
  • Percelen: Plots voor alle rapporten en ook stroomgerelateerde rapporten zoals bladbelastingen zijn vooraf gedefinieerd (op dezelfde manier als beschreven in de vorig blogbericht voor turbomachines). Zie onderstaande afbeelding voor een voorbeeld van een grafiek die de bladbelasting weergeeft, zowel voor de stator als voor de rotor. 
  • Scènes: Scènes die alles visualiseren, van geometrie, tot mesh-kenmerken, tot bladparameters, tot stromingskenmerken over de spanwijdte.  
  • Veldfuncties: Voorgedefinieerde veldfuncties worden gevonden voor alles van geometrie-gerelateerde kenmerken tot werveling van het snelheidsveld. 
  • Parameters: Alle gebruikte parameters kunnen gemakkelijk worden bekeken en gewijzigd (indien nodig) in de Parameter-map in Tools. De parameters worden in de simulatie gebruikt als dynamische vragen. 

 

Geautomatiseerde workflow voor turbomachines in Simcenter STAR-CCM+

In de documentatie worden alle rapporten enz. uitgelegd, zodat de gebruiker zoveel mogelijk kan profiteren van alle voorgedefinieerde instellingen. Maar hopelijk worden de meeste beschikbare functies georganiseerd en zelfverklarend - zodat u als gebruiker ze begrijpt zonder over de definities te lezen! 

 

Wij van Volupe hopen dat deze blog post over de turbomachine workflow interessant voor u is geweest, en dat u voortaan nog sneller van curves naar post-processing kunt gaan. Als u vragen heeft over de workflow, of een andere technische vraag, kunt u deze sturen naar support@volupe.com. 

 

Auteur

Christoffer Volupe

Christoffer Johansson, M.Sc.
support@volupe.com
+46764479945 

Meer blogberichten

nl_BEDutch