Blogginlägg Volupe

Arbetsflöde för turbomaskiner i Simcenter STAR-CCM+

Några veckor för länge sedan, vi diskuterat turbomaskiner simulations för analys av en sektor i Simcenter STAR-CCM+ i Volupe blogg, https://volupe.se/en/turbomachinery-features-for-one-section-in-simcenter-star-ccm/. Den här veckan kommer vi att gräva även djupare i detta ämne och utforska the Tarbetsflöde för urbomaskiner (ett tillägg till Simcenter STAR-CCM+) att Siemens have skapad för att underlätta ditt dagliga arbete, för turbomaskiner. Vi kommer att visa både hur man komma igång med arbetsflödet, och al en del av the Fördelar med att använda den.. 

Vad är arbetsflödet för turbomaskiner? 

Arbetsflödet för turbomaskiner hjälper dig att omvandla kurvor som representerar din geometri, till mosaikgeometri, till en maskad fluid-domän, till en simulering och slutligen till automatiserad efterbearbetning - med en effektiviserad strategi. Du kanee visualisering av arbetsflödet i bilden nedan, från kurvorna uppifrån  bilden och utförs i medurs riktningdär ikonen för arbetsflödet är fäst i mitten. av bilden. När arbetsflödet är installerad, denna ikon kommer att vara synlig i Simcenter STAR-CCM+ GUI. 

Automatiserat arbetsflöde för turbomaskiner i Simcenter STAR-CCM+

Så här installerar du arbetsflödet för turbomaskiner 

Till installera den arbetsflöde, du gå till Siemens support CGå in på och Välj Simcenter STAR-CCM+ > Ladda ners och gå till Simcenter STAR-CCM+ API-serien som på bilden nedan. 
 
Observera: Det finns flera arbetsflöden som du kan download i API-serien, till exempel arbetsflöde för skrovprestanda och arbetsflöde för blandningskärl. Du kommer att hitta alla. på denna plats i Stöd Cange. 

Arbetsflöde Siemens

Här hittar du en zip-fil som heter Turbo_Aerodynamik_Arbetsflöde, som innehåller alla filer för tillägget till Simcenter STAR-CCM+ för att köra arbetsflödet - tillsammans med en exempelfil och en geometri för att köra simulations på. Den beskrivs. how för att installera tilläggetarbetsflödet Användarhandbok. Användarhandboken finns i documentation fliken, vilket kan ses på bilden nedan. 

Arbetsflöde Siemens

Hur du importerar din geometri till arbetsflödet

När tillägget är installerat kan du öppna Turbo_Aerodynamics_Workflow_Template.sim i Simcenter STAR-CCM+ för att nå startfilen för turbomaskinen simulations. Denna sim-fil kan endast öppnas i seriellt läge. I mallen anger du alla dina flödesparametrar och din geometri. Du importerar din geometri som kurvor via en .json-fil, se bild nedan. Namnet på .json-filen kommer att definiera namnet på den simuleringsfil som genereras från arbetsflödet - som du senare kommer att maskera och köra simuleringen på. Från och med den senaste versionen av Simcenter STAR-CCM+, version 2210, kan du också importera .csv-filer för geometriändringar, t.ex. kylningshål och pipor. När dina flödesparametrar och geometri är specificerade kan du generera den faktiska simuleringsfilen genom att klicka på ikonen för arbetsflödet för turbomaskiner i ditt GUI.  

Observera: Om du redan har en simuleringsfil med det namn som genereras från .json-filen får du ett fel. 

Arbetsflöde för turbomaskiner Siemens

Nätning och körning av simuleringen för den genererade simulering 

Arbetsflödet ger dig en simulering som är redo att maskas och köras. I exempelfilen har du en rotor och en stator som är anslutna med ett blandningsplan (ett blandningsplan är en typ av gränssnitt som gör att lösningen mellan rotorn och statorn blir genomsnittlig, eftersom du ofta har olika antal blad i de två komponenterna). Gränsvillkoren är redan definierade utifrån inställningarna i mallfilen. 

När det gäller nätinställningarna får du som standard en automatiserad nätoperation med beräknade värden baserade på geometrin. Den närmaste väggtjockleken (den första cellhöjden) i nätet kommer därför att ge ett y+ -värde som förhoppningsvis uppfyller ditt behov av förfining. Eftersom y+-värdet är beroende av såväl hastighetsfältet som nätet kan arbetsflödet endast sikta på en viss typ av nät. Arbetsflödet är inställt så att det strävar efter ett lågt y+-värde (med värden för y+ runt 1), men metoden All y+ används om y+ = 1 inte uppnås på alla ställen. Den automatiserade nätbehandlingen resulterar i ett nät med polyederceller. Se bilden nedan för y+-värden som genereras med standardinställningarna. 

y+ värden för turbomaskiner Simcenter STAR-CCM+

Obs: Du kan naturligtvis byta till en annan nätoperation och definiera dina egna nätinställningar. Om du vill köra en simulering av en axialturbin kan du med fördel använda Turbomachinery (structured) Mesh som diskuteras i avsnittet tidigare blogginlägg som nämndes tidigare. 

Standardinställningarna för continua är att använda steady state, k-omega turbulensmodell, ideal gas och kopplad lösare. Dessa inställningar är naturligtvis också möjliga att ändra om du till exempel vill köra en transient simulering. Om du är intresserad av de transienta resultaten för ett fullt utvecklat flöde kan det vara en bra idé att först köra steady state-simuleringen och använda den som en inledande gissning för din transienta simulering. 

Automatiserad post-bearbetning  

Den största fördelen med arbetsflödet är förmodligen all efterbehandling som sker automatiskt. Du får: 

  • Avledda delar: Både för nätutvärdering i form av tröskelvärden för kvalitet och för ytor och volymer som ska användas för att utvärdera resultaten. 
  • Rapporter: Allt från positioner till flödesfunktioner och beräkningsinformation. 
  • Monitorer: Gruppering av alla övervakare, både standardövervakare för restprodukter och övervakare som motsvarar rapporterna, organiseras. 
  • Tomter: Plottar för alla rapporter och även flödesrelaterade rapporter som t.ex. bladbelastning är fördefinierade (på samma sätt som beskrivs i tidigare blogginlägg för turbomaskiner). I bilden nedan visas ett exempel på en plott som visar bladbelastningen, både för statorn och rotorn. 
  • Scener: Scener som visualiserar allt från geometri, nätfunktioner, bladparametrar och flödesfunktioner i spännvidd.  
  • Fältfunktioner: Fördefinierade fältfunktioner kommer att finnas för allt från geometrirelaterade egenskaper till hastighetsfältets virvlar. 
  • Parametrar: Alla parametrar som används kan enkelt granskas och ändras (om det behövs) i mappen Parameter i Verktyg. Parametrarna används i simuleringen som dynamiska frågor. 

 

Automatiserat arbetsflöde för turbomaskiner i Simcenter STAR-CCM+

I dokumentationen förklaras alla rapporter etc. så att användaren kan dra största möjliga nytta av alla fördefinierade inställningar. Men förhoppningsvis kommer de flesta tillgängliga funktioner att vara organiserade och självförklarande - så att du som användare kan förstå det utan att läsa om definitionerna! 

 

Vi på Volupe hoppas att det här blogginlägget om arbetsflödet för turbomaskiner har varit intressant för dig och att du kan gå från kurvor till efterbehandling ännu snabbare från och med nu. Om du har några frågor om arbetsflödet, eller andra tekniska frågor, är du välkommen att skicka dem till support@volupe.com. 

 

Författare

Christoffer Volupe

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

Fler blogginlägg

sv_SESwedish