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2019 - 07 - 24
旋转机械作为一种通用机械广泛应用于众多领域,越来越多的风机/泵企开始把节能提效指标放在研发的首位,不仅仅是为了响应国家节能减排,也是为了提升自身产品在国内外优质产品间的竞争实力,旋转机械在自身的节能方式上有以下几点:高效的水力/气动模型、减小流道内的摩擦、减小机械损失、合理的选型、配用高效电机、能效检测、变频运行等等。那么合理的设计和优化是节能的前提和基石。在ANSYS软件中,有一套完整的用于旋转...
2019 - 07 - 03
随着陆地风电的开发日趋饱和,近年,我国海上风电场的开发力度已逐步加大,海上风电场的开发将逐渐由近海走向远海,水深也将日益加深。导管架基础由于其跨度大,承载性能好,海上施工周期短等特点,在风电场已得到了较为普遍的应用。针对于海上导管架结构的设计计算,常用的专用软件有SACS,SESAM等。但由于风电导管架基础不同于海上油气平台的常用结构形式,风电导管架同风电机组的塔筒之间需要一个过渡段来传递载荷,过...
2019 - 04 - 19
2018年国内新能源汽车销量超过百万辆,同比增长60%。一方面依托于中国庞大的市场和政策扶持力度,整个产业链迎来了大爆发。但另一方面,随着补贴撤退,热度下降的同时之前被暂时掩盖的一些技术问题重新被关注起来。解决这些问题就可能在这个行业走得更远、走得更好。新能源汽车动力电池热管理关乎到电池组性能和寿命,是每个相关企业都重点关注的问题。电池在使用过程中除了将电能转化为机械能,还有相当一部分电能以热的形...

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2019 - 07 - 24
旋转机械作为一种通用机械广泛应用于众多领域,越来越多的风机/泵企开始把节能提效指标放在研发的首位,不仅仅是为了响应国家节能减排,也是为了提升自身产品在国内外优质产品间的竞争实力,旋转机械在自身的节能方式上有以下几点:高效的水力/气动模型、减小流道内的摩擦、减小机械损失、合理的选型、配用高效电机、能效检测、变频运行等等。那么合理的设计和优化是节能的前提和基石。在ANSYS软件中,有一套完整的用于旋转机械的TurboSystem设计工具。通过vista系列模块工具给定外特性参数生成1D子午流道,然后传递到bladegen中进行子午流道和叶型参数调整,将3D模型传递到高度自动化的六面体网格生成工具TurboGrid种生成高质量的边界层网格和流道网格,最后通过CFX进行求解计算以及在CFDpost中进行后处理这样一个完整的turbo正向设计流程。   在叶轮设计分析过程中普遍会遇到压升不够,效率不高,性能指标没有达到既定要求等等问题,那么必然需要在原始设计中进行调整然后再进行计算分析,传统的交互式优化,对工程师经验有很高要求,而且在遇到如低比转速等情况时,往往工作量大,消耗的时间多,不利于那些开发周期相对比较短又紧急的项目。OptiSLang是ANSYS的一款用于进行多学科优化、随机分析、稳健与可靠性优化设计的专业分析软件,在参数敏感度分析、稳健性评估、可靠性分析、多学科优化、稳健与可靠性优化设计方面具有强大的分析能力,集成了二十多种先进的算法,为工程问题的多学科确定性优化、随机分析、多学科稳健与可靠性优化设计提供了坚实的理论基础。同时,针对上述各种分析集成了强大的后处理模块,提供了稳健性评估与可靠性分析前沿研究领域中的各种先进评价方法与指标,以丰富的图例、表格展示各种分析结果。optiSLang可与多种CAE软件或者求解器集成,可基于其求解器进行各种...
2019 - 07 - 03
随着陆地风电的开发日趋饱和,近年,我国海上风电场的开发力度已逐步加大,海上风电场的开发将逐渐由近海走向远海,水深也将日益加深。导管架基础由于其跨度大,承载性能好,海上施工周期短等特点,在风电场已得到了较为普遍的应用。针对于海上导管架结构的设计计算,常用的专用软件有SACS,SESAM等。但由于风电导管架基础不同于海上油气平台的常用结构形式,风电导管架同风电机组的塔筒之间需要一个过渡段来传递载荷,过渡段的结构通常设计成一个大直径的钢筒,通过四根变截面的锥形斜撑与四个导管腿相连接。另外,由于过渡段是传递载荷的关键部位,设计中会对过渡管圆筒进行内外加强,主要的方式为在法兰和圆筒与四个斜撑的连接点之间焊接一环形的加强环结构和内部进行加筋设计。SACS, SESAM等软件的常规的梁系单元不足以模拟这部分结构的实际应力分布,而ANSYS软件可以通过先进行整体计算,再将导管架过渡段处局部模型独立出来单独进行网格细化,通过建立子模型的方式进行局部细化计算,很好的解决了这个难题。本文将描述某风电场一典型的四腿导管架基础过渡段进行的静力分析,及其焊接热点位置进行的疲劳计算,如下图1所示:图1:某风电场四腿导管架基础示意图2、导管架基础静力分析2.1 有限元模型本文主要目的是介绍ANSYS在上部过渡段结构的应用和分析,因此实际计算中不考虑导管架的风,浪,流等载荷的作用。仅考虑极限状态时由上部风电机组传递过来的载荷,即风电基础塔筒在法兰连接处的反力。静力分析根据规范DNV-OS-J101推荐的载荷系统和工况进行,本文以某风电场3.2MW风电基础极限载荷为例将其施加在过渡段上的连接法兰处。同时为简化计算,便于比较,直接将导管架四个腿底部桩腿进行约束,如图2所示:图2:导管架模型,载荷和约束2.2子模型 根据DNV-RP-C203中建议的方法,对网格进行了细化,使细化的单元网格尺寸等于或小于...
2019 - 04 - 19
2018年国内新能源汽车销量超过百万辆,同比增长60%。一方面依托于中国庞大的市场和政策扶持力度,整个产业链迎来了大爆发。但另一方面,随着补贴撤退,热度下降的同时之前被暂时掩盖的一些技术问题重新被关注起来。解决这些问题就可能在这个行业走得更远、走得更好。新能源汽车动力电池热管理关乎到电池组性能和寿命,是每个相关企业都重点关注的问题。电池在使用过程中除了将电能转化为机械能,还有相当一部分电能以热的形式消耗掉,这是无法避免的。因此电池pack在设计时需要考虑到散热需求,以维持锂离子电池在合适的工作温度范围内。散热按散热方式可分为被动散热和主动散热,按散热介质可分为风冷和液冷。随着电池能量密度越来越大,风冷很难满足散热要求,因此pack水冷设计普遍被采用。水冷板的设计主要由流速、进出口位置、流道形式和结构、加工工艺等因素确定。一般来说,水冷板设计除了要满足散热需求,还需要考虑冷板均温性和流阻。要实现冷板均温性,各流道流量均匀性是必要条件。本文利用ANSYS DesignXplorer(DX)软件进行冷板流道结构尺寸的自动优化,以实现流量在各个流道的均匀分布。整个分析、优化流程如下图,用到的软件包括参数化建模模块ANSYS DesignModeler(DM)、网格划分模块ANSYS Meshing(AM)、求解模块ANSYS Fluent和优化模块DX,其中优化模块包含试验设计(DOE)、响应面拟合(Response Surface)和优化(Optimization)。1.       参数化几何建模DM里建立如下U型流道的几何模型,代表冷板局部结构,将导流板到两边的距离设置为可变参数。初始条件下,每个导流板连同最终中间隔板的到边距离全部相等。另外切割出流量监测面,以便后续优化时使用。2.  ...
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