CTAADS计算过程与计算结果x.pptx

1、本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.1,势加透博高性能透平机械核心技术研制服务专家,势加透博（北京）科技有限公司2014年9月,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is pr

2、oprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.2,设计过程和结果分析,王晓海,To:钱煜平、王毅、张学锋2014-09-11,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.3,本文主要介绍了8.3.0.128版本CTAADS冷却设计过程中的 计算过程，

3、以及对计算结果的处理和分析，以便帮助用户了 解CTAADS软件的应用。文中示例仅做演示，不可作为实际产 品的最终设计结果，用户须根据具体设计要求进行修改。如 有疑问，请参考软件帮助文档或现场咨询。,说明,设计过程Analysis Parameters,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.4,该模块不涉及计算过程，只是单

4、纯的参数采 集。其中包括：总性能参数（压气机出口、燃烧室出口、冷却叶片出口的总温总压，涡 轮转速，流量）冷却气源的总温、总压冷却叶片进口总温、静温和静压的径向分布涡轮叶片材料属性（比热容、密度、热传导率）隔热涂层属性（厚度、比热容、密度、热传导率）,设计过程Airfoil Core,该模块首先确定内冷叶片的冷却形式，以及 冷却结构，其中包括：前缘、叶片中部和尾缘的冷却形式压力面/吸力面冷却孔分布确定冷却孔与叶片内部冷却结构的连通关系 图1给出了部分冷却结构示意图,图1 叶片不同位置的冷却结构,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开

5、或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.5,设计过程Airfoil Core紧接着利用Core Passage Solver求解器生成核 心通道，如图2：,图2 核心通道生成结果,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.

6、2014 XecaTurbo.All rights reserved.6,设计过程Internal Cooling Airflow根据内部通道结构，构建流体网管定义，如图 3；选择传热和压力损失的关联式，利用GFSSP，对内部冷却气流进行一维网管求解，确定冷却网 管结构、压力损失和传热，求解结果如图4,图3 流体网管定义,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.

7、All rights reserved.7,图4 GFSSP求解结果,设计过程3D Mesh利用TAS求解器对叶片进行网格划分,结果如图5。,图5 网格划分结果,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.8,设计过程External Boundary Conditions利用STAN7-Solver（2D），逐层求解边界层

8、速度和温度分布，确定叶片表面附面层的三 维分布。,图6 不同区域的求解结果,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.9,设计过程Film Effectiveness指定气膜效率参数（此案例选择默认气膜曲线）。,图7 气膜效率曲线,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可

9、不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.10,设计过程Steady-State Solver对GFSSP、STAN7和TASSolver迭代求解，直至收敛，完成涡轮叶片冷却设计。,图8 残差曲线,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and c

10、onfidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.11,计算结果,设计完成，可以在TAS Solution中查看叶片的温度、换热系数等参数，以便进行对结果的分析。图9 为设计结果的温度云图。,图9 设计结果,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.12,计算结果处理,本文档版权归势加透博（北京）科技有限公司享有并保留一切权利，所有内容均为保密信息，未经书面许可不得公开或用于任何商业目的。The material contained herein is proprietary and confidential.2014 XecaTurbo.All rights reserved.13,冷却设计是否合理，取决于工程师的经验或 公司的设计准则。不同的公司有着不同的设计准 则，例如：叶片允许的最大温度叶片允许的最大温度梯度叶片允许的最大冷气流量核心叶型的应力分布等,