旋转机械集成设计TurboTides

功能模块

（1）循环分析

TurboTides循环分析支持如下多种布局形式的热力学循环设计和分析：√朗肯循环一有机朗肯循环（ORC)√燃气轮机循环√超临界CO2循环√制冷循环√涡轮増压匹配√多级压缩系统设计和分析，包括齿轮式多级压缩（IGC)·支持不同形式的压缩机和涡轮模型选项，如一维中线模型与特性图，·内嵌操作便捷的优化器，支持循环参数优化。

（2）一维设计和分析

一堆中线模块支持径流/混流/轴流形式的压缩机、涡轮、泵和风机的初步设计、分析以及基于试验/仿真数据的修正（Data reduction)功能。√ Data reduction功能可以校准一维模型。使其在整个性能图上逐点和实验/仿真数据相匹配。√基于REFPROP10和快速查表的真实流体模型，支持两相流的计算。√用户自定义函数功能（UDF）允许用户更改程序的默认模型和功能。√内嵌操作便捷的优化器，支持一维中线模型参数的优化。√支持缩放、切割、流道剪切和调整几何模型等功能。

（3）二维通流分析

二维通流计算包括子午面（S2面)通流计算和叶间（S1面）通流计算。√基于流线曲率法。√从三维几何自动生成网格。√自动获取叶片几何信息（叶片角，厚度，倾角）。√考虑损失模型，偏移角模型，阻塞模型和径向掺混。√支持流道和叶型忧化，操作便捷。

（4）几何建模

几何造型模块全面支持三维几何模型的生成。√离心或轴流压缩机、涡轮、泵、鼓风机以及风机中常见组件的几何构型。√提供丰富的实时可视化几何编辑功能，包括通流部件加/减/编辑调整，机械结构编辑（轮背形状、倒角、倒圆及轴孔等）以及叶轮切割及放缩功能。√三维几何模型导入功能，可针对流道、叶片、轮盘以及轮背进行导入并参数化建模。√内嵌数据库可便捷地存储与重复使用三维部件模型。√强大的蜗壳编辑功能，可方便地控制并编辑各种横截面、蜗舌、出囗段管道以及双蜗壳等构型。√支持各种翼型的生成，如NACA，DCA，MCA等。√提供三维模型通用格式的导出功能。

（5）CFD三维流场仿真分析

提供采用非结构化网格的全三维基于压力法的流场仿真分析求解器。√支持并行计算，计算核数无上限限制。√网格自动生成，边界条件自动设置。√支持空化及两相流的仿真计算。√方便易操作的后处理功能，包含文本报告，网格/云图/矢量/流线/等值面的视图。√支持真实气体计算，且可自动生成真实气体和液体的热力学物性参数表。√可便捷地比较三维CFD流场分析和一堆中线模块预测结果。√提供与第三方软件CFXTurboGrid的方便接口。

（6）三维FEA模块

支持叶轮、叶片以及蜗壳的有限元分析。√提供静强度分析、热分析和模态振动分析功能。√支持采用线性和非线性材料进行计算分析，包括弹性，塑性，蠕变和超弹性材科。√便捷的前处理功能：网格自动生成，载荷与约束自动设置。√流道和叶片表面载荷可自动从CFD流场仿真分析结果中载入。√方便易操作的后处理功能，包含文本报告、坎贝尔图、干涉图、云图以及变形图等。√可快速计算重量和转动惯量等。

（7）嵌入式数据库

嵌入式数据库是一个可放置在网络上的、具有版本控制功能的数据存储中心。组织内部技术人员通过数据库可方便地保存和重复使用已有设计模型，测试散据，几何模型以及自定义函数。√任何TurboTides中的对象（部件，机器，曲线，流体模型等）都可以保存到数据库中并重新加载到当前设计中。√面向对象的数据库可以录入性能图、部件、机器、几何模型以及流体模型等各种复杂数据结构。√允许用户自定义数据记录类型并通过脚本指定属性。√存储在数据库中的所有内容都是可搜索、可恢复及可复用的。

（8）优化设计

在设计的每个阶段都可使用TurboTides内置的优化功能。√提供第四代基于人工智能及机器学习的优化算法，有效解决大变量、大计算量、多局域优化、黑箱的优化设计问题√优化器可单独或组合调用循环，一维，二维通流，流场仿真分析和有限元分析求解器。√通过脚本编写，用户可以自定义复杂的优化过程，如包含CFD和FEA的多学科优化来优化流场和叶轮结构。

技术优势

（1）集成一体化的正向设计系统TurboTides设计系统是一个高度集成的、一站式设计系统，涵括了旋转机械设计全流程所需的各种工具，各个模块之间的数据传递完全自动化、无失真，实现了各个设计流程之间的“无缝衔接”提高了旋转机械设计过程的效率。

（2）独特的模化设计技术

TurboTides独有的Data reduction 技术，可以运用实验数据或三维CFD结果，对一维模型进行修正，形成精确的一维校准模型。在校准模型的基础上，可以对原始设计进行几何放缩，切割及工质替换等模化操作，形成的一维模型可以对新设计进行快速精确预测。模化设计技术对机器的快速选型、产品系列化的研发以及提高设计迭代速度具有重要意义。

（3）全流道的参数化导入功能

TurboTides可以在几何模块中导入叶片流道及蜗壳，并且能够对其进行参数化，抽取相应的参数化特征参数，参数化后的模型能够通过相应的控制点进行调整，为后续的产品优化设计奠定基础。

（4)自动网格生成技术，简单易用的CFD及FEA

TurboTides根据不同类型的旋转机械均提供了相应的网格模板、边界条件和载荷的设定，用户通过简单的几步就能完成网格生成、CFD及FEA的分析，极大的降低了用户的使用门槛，提升了产品设计迭代效率。

（5）基于已有设计的优化和系列化设计及数据库交互

TurboTides可以对已有CAD模型方便导入，并通过DataReduction导入已有数据并产生校准模型，形成了新一代设计的基础，这一切都离不开TurboTides独有的内嵌的数据库的支持。TurboTides数据库功能为用户积累设计经验创造了条件，为设计技术的积累和传承提供了一个宝贵的平台。

（6）多学科、多层次优化综合技术设计技术

TurboTides集成了第四代基于AI/ML的优化器OASIS,能够快速寻优设计，提高设计品质。同时用户能够在系统到一维、二维及三维模块调用优化器进行不同层次的优化设计，涵盖热力学、气动、结构强度等多个学科，从而真正实现多学科、多层次综合设计优化。

（7）自主可控

TurboTides 是一个中国拥有完整知识产权的重要工业CAE软件。太泽透平技术公司开发了全部超过350万行的源代码。无论从技术支持，定制开发，还是打破技术封锁方面都有重要意义。