CAECAE仿真技术在风机产品设计中的应用.docx

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1、CAE仿真技术在风机产品设计中的应用简介风机的结构复杂，在研发过程中涉及强度、刚度、 散热、噪声、疲劳寿命、结构优化等多方面的工程问题。 随着现代CAE仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这 种先进的研发手段与试验和经验相结合，形成互补，从 而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节 省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业 的市场竞争力。下文是CAE仿真技术在解决风机产品研 发过程中部分常见工程问题的简要介绍：风机的强度、刚度问题/ 连杆、曲轴、叶轮、定子零部件校核/ 蜗壳壳体强度分析/ 涡旋齿热应力分析风机在结构设计中需要考虑不同工作状态下的应力和变形。ANSYS软件可以帮助解

2、决在 不同的工况条件下，结构零部件的强度、刚度及稳定性校核问题。风机的机构动力学问题/曲轴连杆机构运动仿真/涡旋风机动静涡盘啮合运动/螺杆风机螺杆转动ANSYS软件可以分析诸如往复式活塞的曲柄连杆活塞机构和涡旋风机动静涡盘结构的运动过程，通过输出零部件的位移、速度、加速度等运动曲线，了解机构的运动特性。风机的疲劳耐久性问题/ 承受往复运动的连杆螺栓、活塞、活塞杆、叶轮等的疲劳分析/阀片的疲劳断裂分析/风机管路系统疲劳分析产品的抗疲劳性能和可靠性会直接影响其在市场竞争中的成败。ANSYS高级疲劳分析和设计软件可以分析风机零部件由于反复运动引起的高、低周疲劳问题及接管焊缝疲劳问题。风机的振动、噪声

3、问题/ 研究风机配管、支架、储液器、消声器的振动，优化结构减振/ 结构模态、谐响应等动力学分析/ 风机转子动平衡分析/ 阻尼隔振技术分析/ 声学-结构耦合场分析离心风机的噪音主要来源于气动噪声和结构振动噪声。利用ICEMCFD划分了风机的内 部三维流场的网格，用CFX计算了风机内部的三维非定常流场。然后通过编程将蜗壳壁面处 的流体作用力转化成蜗壳上对应节点的载荷，再使用ANSYS软件计算蜗壳的动力响应。然而此时风机蜗壳振动辐射出来的结构噪声就显得越来越重要,往往上升为主要的噪声 成分，必须予以重视。因此，研究流体非定常脉动压力作用下蜗壳的响应振动和发声机理对 控制离心风机和风机的噪声有重要意义

4、。须对蜗壳和风机内部流场进行完整的流固耦合计算。通过合理地优化风机各部件，可以降低风机机体的振动，减少机械噪声的产生。其他（流场、电磁场及铸造问题）/ 风机内气固两相流的数值模拟/风机内气固两相叶片磨损分析及设计/风机电磁离合器电磁场分析/螺杆风机内置油分离器制冷剂速度分析/风机蜗壳在内部流场脉动压力激励下的动力响应分析/机壳压铸模浇注风机中有很多进排气通道、管路、阀门等，运用ANSYS流体动力学分析软件对这些部 位流体的流动效果进行分析，可以优化流道、减少流动损失、提高流动效率。相关CAE软件模块：结构仿真分析:Ansys DesignModeIer Mechanicak Code-Design lifeRigid Dynamics 流体仿真分析:AnsysCFX、FlUen3 ICEM CFD电磁以及多物理场耦合分析：Ansys Multiphysics铸造分析软件：JSCAST