Logo Zephyrnet

Sự tiến hóa của Turbomachinery thông qua Thiết kế Tạo ra

Ngày:

Với tư cách là con người, sự khác biệt của chúng ta là điều khiến chúng ta trở nên độc đáo (nếu tôi có thể trích dẫn câu nói của nhóm Tìm kiếm Sự khó chịu - “Điều khiến bạn khác biệt là điều khiến bạn trở nên xinh đẹp”). Đối với máy bay phản lực, tình cảm này cũng đúng. Chúng tôi thiết kế các máy móc tuabin khác nhau bởi vì chúng tôi có nhiều vai trò, nhu cầu và ràng buộc khác nhau đối với chúng. Để đạt được hiệu quả đó, không có tuabin, máy nén hoặc máy bơm nào tốt nhất trên toàn cầu. Do đó, việc tìm ra bộ “kỹ năng” mà một máy tuốc bin cần có là vai trò quan trọng của một kỹ sư thiết kế để họ có thể nắm bắt và ước tính hiệu quả hoạt động của máy mà họ sẽ làm việc sớm trong khi có đủ chứng chỉ, đây là điều tốt nhất có thể. được làm.

Generative design là một trong những từ thông dụng gần đây mô tả cách tiếp cận thiết kế các thành phần (hoặc hệ thống) đã có từ khá lâu. Thay vì tạo ra một hình dạng cho một giá trị của mỗi đầu vào (chẳng hạn như điều kiện biên, hệ số dòng chảy, số giai đoạn, v.v.), thiết kế chung cho phép bạn tạo hàng nghìn thiết kế trong vòng vài phút mà bạn có thể xem xét, so sánh và lọc để chọn một trong những phù hợp nhất với nhu cầu của bạn. Hãy xem một ví dụ về quy trình thiết kế tuabin hướng trục so sánh giữa thiết kế sơ bộ truyền thống và thiết kế chung.

Cách tiếp cận 1 hay cách mà hầu hết các công ty gọi là Thiết kế sơ bộ truyền thống, là xem trong sách giáo khoa và các ví dụ trước đây về việc một tuabin nhất định cho ứng dụng đó “nên” trông như thế nào. Nó có thể liên quan đến những thứ như sử dụng biểu đồ Ns-Ds, biểu đồ tải trên dòng chảy, tỷ lệ tốc độ lưỡi cắt so với tương quan tỷ lệ vận tốc đẳng hướng, chia tỷ lệ / cắt tỉa các thiết kế hiện có, v.v. khiến chúng khá khó khăn để thực sự đổi mới. Những hạn chế đó bao gồm kinh nghiệm / dữ liệu trước đây bị hạn chế trong một chất lỏng nhất định, kích thước khe hở tương đối, cấu hình nhất định, thiếu dòng thứ cấp, v.v. Bản tóm tắt về quy trình thiết kế sơ bộ truyền thống (quen thuộc với quá nhiều kỹ sư) được trình bày dưới đây.

Hình 1 Tóm tắt quy trình thiết kế sơ bộ truyền thống

Giờ đây, chúng tôi biết rằng việc thay đổi (ahem, cải tiến) quy trình làm việc của bạn không phải lúc nào cũng dễ dàng. Nhưng sự phát triển xảy ra thông qua sự khó chịu và việc chuyển sang cách tiếp cận thiết kế chung KHÔNG có nghĩa là xây dựng lại mọi thứ mà nhóm của bạn đã làm trong quá khứ. Những gì nó mang lại cho bạn một cách hiệu quả là sự tự tin rằng các thông số đầu vào bạn đã hoàn thiện sẽ không chỉ cung cấp hiệu suất mong muốn mà còn những thông số tốt nhất có thể đạt được (và nó cũng tiết kiệm thời gian… a rất nhiều của thời gian). Từ đó, bạn có thể sử dụng các đầu vào này trong phần mềm thiết kế hiện tại của mình hoặc bạn có thể tiếp tục quá trình thiết kế trong nền tảng thiết kế của chúng tôi, AxSTREAM® (có nghĩa là bạn có thể thêm các khả năng thiết kế chung ngược dòng công việc hiện tại của mình hoặc thay thế các bộ phận / tất cả quy trình làm việc đó tùy thuộc vào điều gì phù hợp nhất với bạn). Bạn có thể trả tiền cho các kỹ sư của mình để làm công việc kỹ thuật, thay vì truy cập các thư viện trực tuyến và đoán các thông số đầu vào với hy vọng họ sẽ mò kim đáy bể. Hoặc, với thiết kế chung chung, bạn thường tìm những đống cỏ khô và lắc chúng cho đến khi kim rơi ra.

Vì vậy, điều này hoạt động như thế nào trong AxSTREAM, bạn có thể yêu cầu? Rất tốt, tôi có thể trả lời: D.

Được rồi, xét về mức độ nghiêm túc (biên tập viên của tôi có lẽ đang đảo mắt ngay bây giờ), chúng ta hãy đi sâu vào quy trình làm việc bằng cách sử dụng thiết kế chung. Trong AxSTREAM, bạn có thể cung cấp các giá trị đầu vào dưới dạng số cố định hoặc một dải số. Các con số cố định dành cho những thứ bạn biết chắc chắn như nhiệt độ đầu vào của tuabin khí vì nó nằm trong mã chu trình của bạn (Bạn có biết rằng chúng tôi đang thiết kế lại công cụ chu trình của mình để tích hợp với mạng chất lỏng nhiệt của chúng tôi và bao gồm các khả năng mới như tập lệnh, quá độ, v.v.?). Phạm vi giá trị được sử dụng khi bạn không biết các con số và đó là nơi điều kỳ diệu xảy ra. Trong AxSTREAM, bạn cho phần mềm biết có bao nhiêu hình học khác nhau mà nó sẽ tạo ra từ đầu và nó xuất ra một số thứ khá thú vị, hãy xem hình bên dưới.

Hình 2 Ví dụ về các tham số đầu vào trong AxSTREAM cho mô-đun thiết kế chung

Các phạm vi có thể rộng hợp lý như bạn muốn để ban đầu bạn có thể bao quát và tạo ra một không gian thiết kế rộng, với mục tiêu là hiểu cách mỗi kết hợp đầu vào ảnh hưởng đến kết quả đầu ra của bạn. Từ đó, thật dễ dàng để đặt bộ lọc để loại bỏ các đường dẫn dòng chảy mà bạn không quan tâm và cuối cùng thu hẹp đầu vào nào hoạt động tốt nhất cho ứng dụng, triết lý thiết kế và các ràng buộc của bạn để bạn có thể chạy (nếu muốn) một thế hệ mới (tôi đã nói rồi được gọi là Generative Design, phải không?) của hình học cho đến khi bạn biết rằng những gì bạn nhìn thấy trên màn hình sẽ là tốt nhất ở cấp độ 1D đó. Sau đó, bạn có thể điều hướng hiệu quả không gian thiết kế (nơi mỗi điểm là một thiết kế khác nhau đáp ứng mục tiêu của bạn) và chọn máy tốt nhất cho trường hợp của bạn, xem hình bên dưới.

Thiết kế khám phá không gian trong AxSTREAM
Hình 3 Thiết kế thăm dò không gian trong AxSTREAM

Ngoài ra, lựa chọn máy cũng có thể được thực hiện khi xem xét hiệu suất của các đường dẫn dòng chảy khác nhau ở các điều kiện ngoài thiết kế để đảm bảo rằng thời gian của bạn được sử dụng hợp lý và thiết kế của bạn hiệu quả trong toàn bộ tốc độ.

Hình 4 Bản đồ thiết kế sơ bộ trong AxSTREAM

Tóm lại, thiết kế sơ bộ truyền thống cho phép bạn trả lời câu hỏi “Liệu thiết kế này đáp ứng yêu cầu của tôi? " trong khi thiết kế chung cung cấp câu trả lời cho “Là gì thiết kế đáp ứng tốt nhất yêu cầu của tôi? " Bởi vì AxSTREAM's Khả năng thiết kế tổng hợp 1D, người dùng có thể nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đến kích thước, hiệu suất, số lượng giai đoạn, v.v. để đưa ra các quyết định thiết kế quan trọng sớm và dễ dàng (không gì tệ hơn việc đi được 90% chặng đường thông qua một dự án chỉ để hiện thực hóa thiết kế là không tốt).

Nếu bạn quan tâm đến việc tìm hiểu thêm về thiết kế chung
Nếu bạn tham dự Turbo Expo năm nay, đừng quên hỏi về thẻ khách miễn phí của chúng tôi, hãy ghé qua gian hàng số 424 để chào hỏi và tham gia cùng chúng tôi để trình bày trên sân khấu về thiết kế sáng tạo để phát triển động cơ tua-bin tiên tiến diễn ra vào Thứ Ba, ngày 14 tháng 1 lúc 00:3 tại Hall XNUMX Theatre. Tìm hiểu thêm và liên hệ với chúng tôi tại đây: https://www.softinway.com/news-events/upcoming-events/asme-turbo-expo-2022/ 

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img