Пространственное детальное 3D-профилирование с помощью программного пакета AXCENT

Программа «AxCent» - ядро системы проектирования, она предназначена для построения и редактирования трехмерной геометрической модели проточной части любого типа лопаточных машин, параметризованной в терминах турбомашиностроения, позволяет доводить проточные части турбомашин с использованием расчетных встроенных модулей (солверов) различного уровня: решателей основанных на анализе кривизны линий тока («Rapid loading», «MST»); квази-осесимметричныйх решателей, основанных на решении уравнений Эйлера («Through Flow»); 2-D CFD анализа («Blade to Blade»); 3-D CFD анализа.

Программа «AxCent» обеспечивает профилирование лопаточных машин - турбин, компрессоров, вентиляторов, насосов, детандеров и т. д.. Создание плоских сечений может быть выполнено с использованием стандартных включенных в базу данных профилей DCA, MCA, NACA-65, С4, Т4, Pritchard или с помощью произвольных профилей описанных сплайнами. Возможно создание пользовательской библиотеки профилей. Промежуточные сечения для восполнения пера лопатки по высоте генерируются с помощью кривых Безье. Формирование связки профилей по высоте осуществляется привязкой к центрам масс профилей, входной или выходной кромкам. Предусмотрена возможность задания закона изгиба линии привязки, как в меридианной, так и в тангенциальной плоскости для обеспечения сложного пространственного навала проектируемой лопатки. Интерфейс доступными графическими средствами показывает геометрию создаваемого сечения и его параметры. Плавность создания пространственной модели лопатки обеспечивается NURBS поверхностями, построенными через базовые и промежуточные сечения. Особое внимание при этом уделяется точности расчета площади горла межлопаточного канала.

Реализован широкий набор возможностей для профилирования радиальных турбомашин, контроль и редактирование распределения лопаточных углов, толщин и т. д..

Решатель «Rapid loading» базируется на анализе кривизны одной стрйки тока. Позволяет мгновенно получить распределение нагрузки по лопатке и обводам проточной части.

Решатель «MST» предназначен для расчета по многим струйкам тока неограниченного количества венцов (ротор-статор). В решателях используются идеальные и реальные термодинамические модели свойств рабочих веществ.

Средства программы «AxCent» позволяют осуществлять CFD расчет квази-плоской решетки с последующей визуализацией полученного решения (2-D CFD - «Blade to Blade»). Реализована возможность совместного расчета неограниченного количества лопаточных венцов, для согласования совместной работы всех ступеней в широком диапазоне изменения внешних параметров.

Встроенный решатель «Through Flow» за небольшой промежуток времени дает удовлетворительный по точности результат осесимметричного (квазитрехмерного) расчета (решение уравнений Эйлера с привлечением моделей потерь), достаточный на этапе проектирования. Решатель явно учитывает изменение толщины трубки тока по ходу движения потока, кривизну проточной части и т. д.. Используются модели потерь, имеющиеся в «одномерных кодах».

Предусмотрен экспорт созданной геометрии в форматах IGES, Parasolid в стороннюю CAD систему для разработки конструкторской документации.

Программа «AxCent» оснащена модулями CAD translator и CADFIT для импорта геометрии из сторонней CAD системы, и параметризации геометрии средствами CONCEPTS NREC.

Двунаправленный интерфейс обмена данными как геометрическими, так и газодинамическими, обеспечивает передачу данных в «модули одномерного анализа» (такие как AXIAL, PUMPAL, FANPAL, COMPAL, RITAL) для дальнейшей корректировки и анализа характеристик; для точного CFD анализа; а также в программу «Pushbutton FEA» для прочностного анализа.

Подробнее технические характеристики AXCENT...