压缩机、风扇和鼓风机包含许多运动部件。这些运动部件有不同类型的运动,如平移、旋转以及两者的各种组合。为了模拟这些复杂的运动,CONVERGE 通过优化算法在每个时间步自动生成网格,以轻松适应这些机器内部的复杂运动。新生成的网格始终是笛卡尔网格,且网格单元不变形,以此来提高CFD 工作流程的准确性和速度。
CONVERGE 中自动网格生成技术可以让您轻松模拟任何类型的设计——CONVERGE 会自动生成网格来适应不同的几何形状。无论您希望模拟多少不同的设计,这个强大的功能使得都原型制作变得非常简单。
这些机器内的工质通常并非理想气体,于是,理想气体状态方程就不是一个最佳的模型选择。替代方法之一是从用户定义的模型中获取属性。CONVERGE 包含多个状态方程,并允许用户定义属性关系,以便快速准确地模拟非理想气体。
捕捉这些机器中大量流动与板、簧片和球阀之间的流固相互作用对于预测冲击速度、疲劳和故障点非常重要。CONVERGE 包括刚体流固相互作用(FSI)建模,以捕捉这些现象。作为其 FSI 模型的一部分,CONVERGE 包括 1D 梁模型,该模型对于预测簧片阀的变形非常有效。CONVERGE 可以通过重新创建网格以适应结构的运动,自动网格生成可以轻松捕捉相互作用。
通过这些设备传播的压力波会降低效率,尤其是在阀门的开启和关闭期间。您需要在 CFD 模拟中解析压力波,以便理解该系统并优化其设计。CONVERGE 拥有您解决压力波所需的工具,包括多种控制时间步的技术。
跟踪体积效率是优化机械效率的重要步骤。使用 CONVERGE,您可以轻松启用被动标量作为非反应示踪剂来跟踪每个循环中残余气体和新增气体的运动。CONVERGE 的遗传算法可加速您几何形状或其他参数的优化。
一些压缩机的移动部件之间的间隙非常紧密。CONVERGE 的自适应网格加密(AMR)技术和边界嵌入网格(与特定边界相关的增加解析率)有助于在这些紧密间隙中保持高精度解析,提高仿真准确性。再次强调,由于 CONVERGE 自动生成网格,您只需设置网格细化的标准,我们的算法会完成剩下的工作。
在这些机器中求解空间变化的表面温度分布可以提高模拟的准确性,并提供有用的温度数据。CONVERGE 中的对流传热模型解决了机械和工质之间的耦合流固热传递,提高求解精度。CONVERGE 包含超循环算法,通过考虑固体和流体热传递之间的不同时间尺度来减少计算时间。
CONVERGE 的体积流VOF模型可以捕捉您可能感兴趣的油溅和其他自由表面流动。为了模拟喷雾,CONVERGE 包含一套强大的拉格朗日喷雾破碎模型。无论您感兴趣的是什么物理过程,CONVERGE 的自适应网格加密都可确保网格既高效又足以捕捉感兴趣的现象。
动态压缩机中喘振现象的预测对于理解这些机器的性能和限制非常重要。CONVERGE 最初是为了模拟内燃机而开发的,内燃机本质上包括瞬态现象,因此 CONVERGE 中的瞬态算法非常适合执行解决喘振所需的计算。