ソルバー:モデル

回転機械

ANSYS CFXソフトウェアは、約20年もの間、回転機械の解析に使用されてきました。ANSYS CFXは、こうした背景を基に、ポンプ、コンプレッサ、ファン、タービン、プロペラ、インペラー、ディフューザー、ステーター、ベーン、その他の様々なアプリケーションに関する最先端のCFDソリューションを提供し続けています。複数参照座標系とピッチ化、旋回流れに対する正確な離散化、および定常/非定常の動静翼干渉に対する数値解法モデルが提供されています。

ターボ機械専用のプリプロセスおよびポストプロセス機能を使って、反復するタスクを容易に実行できます。回転機械の分野で必要とされるすべてのツールと枠組みが提供されています。

ANSYS CFXは、回転機械の設計と解析における主導的なCFDパッケージとなることを目指しています。

ANSYS CFXはロバストで十分な検証を経たキャビテーションモデルを提供し、回転機械のCFD解析における主導的な地位を一層強化しています。

ANSYSの回転機械に関する機能の詳細については、本ウェブサイトの 回転機械分野 をご覧ください。

ロバストなキャビテーションモデリング

ANSYS CFXでは、静止部品および回転部品の両方を含むシステムのシミュレーションを行うための非常に効率的なアプローチを提供しています。汎用的な複数の参照座標系の機能を利用することにより、条件に応じて静止または回転する局所座標系を用いて、機器のさまざまな構成要素に関する定常の解析を実行します。これらの参照座標系は、フレーム変化モデルにより結合されます。ANSYS CFXでは強力なフレーム変更モデルが3つあり、それぞれに利点があります。同じ計算内で、異なるモデルを組み合わせて別のインターフェースで使用することも可能です。

非定常動静翼機能を用いると、コンポーネント間の真の非定常相互干渉を最大限の精度で求めることが可能です。この機能は、個々の翼の流路の組み合わせにも、また機器の360度全体に対しても適用することができます。設定と利用の手順は、他のフレーム変化モデルと同様にシンプルで、同じ計算の中で非定常および定常状態のフレーム変化をもつインターフェースを組み合わせることも可能です。さらに、2次精度の時間差分を計算に含めることにより、非定常計算の精度を一層向上させることができます。

Stageインターフェースモデルはシンプルなモデルで、完全な非定常動静翼モデルに比べて高速に解を求めることができます。このモデルでは、インターフェースにおける変数の周方向平均を算出することにより定常状態の計算を可能にします。

回転部分と静止部分の相互干渉をモデル化する別の方法として、ANSYS CFXのFrozen-rotorモデルを用いる方法があります。このモデルは、それぞれの翼の流路において、機器が回転する間に周方向の流れが大きく変化する場合に有用です。このオプションを使うと、回転部品の周囲ですべての回転角における準定常流れの想定をベースとして、定常状態での再計算が行われます。また、回転効果(コリオリ項や遠心力項)は回転領域において考慮され、別々の解析領域を結合する際には、スライディングインターフェースを通って自動的にフレーム変化が与えられます。