ターボ機械流体設計統合システム TURBOdesign Suite

TURBOdesign Suite 6.1/6.2 新機能のハイライト (v6.2 2017年3月10日リリース)

TURBOdesign Suite 6.1/6.2 機能強化一覧

TURBOdesign Suite 6.1/6.2で新しく追加された機能および改善点をご紹介致します。

ターボ機械1D設計・子午面形状設計モジュール「TURBOdesign Pre」の機能拡張

  •  遠心コンプレッサ設計、ラジアルタービン設計にてReal Gasに対応
  •  遠心コンプレッサ設計にて性能マップ作成機能を追加

非粘性流れ3次元逆解法翼設計モジュール「TURBOdesign1」の機能拡張

  •  Python Scriptを使用したユーザー定義関数の作成機能
  •  子午面形状のGUI上でのパラメータ指定設計機能
  •  rVt*のGUI上での計算機能
  •  Python Scriptを使用したユーザー定義関数の作成機能
  •  GUI上でのPython Shellの実行機能(v6.2)

逆解法との連携による多目的最適化設計モジュール「TURBOdesign Optima」の機能拡張

  •  実験計画法(DoE)、応答曲面法(RSM)実行エンジンを搭載し、IsightなしでWorkflow4を実行可能に
  •  実験計画法(DoE)における感度解析機能
  •  TURBOdesign1で作成したユーザー定義関数を使用可能

<新モジュール>ANSYS Workbench用TURBOdesign統合モジュール「TURBOdesign WB」をリリース

  •  ANSYS Workbench上でTURBOdesign1により翼形状を自動作成してCFD実行まで実施可能に

既存設計モデルとの連携用形状変換・修正モジュール「TURBOdesign CAD」の機能拡張

  •  遠心型の翼形状を2次元翼に修正するAxial Filament機能を追加

<新モジュール>インペラ・ボリュート/スクロールのソリッドモデル作成CADモジュール「TURBOdesign 3DLab」をリリース

  •  TURBOdesign1出力のインペラデータからソリッド形状を素早く作成
  •  TURBOdesign Volute出力のボリュート/スクロールデータの水密性を改善し、ソリッド形状を作成

※ 各機能の詳細はこの後の各セクションをご覧下さい。

TURBOdesign Suiteのランチャー画面が新しくなります

TURBOdesign Suite起動画面

▲ TURBOdesign Suite 6.2のランチャー画面

ターボ機械1D設計・子午面形状設計「TURBOdesign Pre」の機能拡張

● 遠心コンプレッサ設計、ラジアルタービン設計にてReal Gasに対応

遠心コンプレッサ設計、ラジアルタービン設計でReal Gasが選択可能になります。

リアルガス選択

▲ 遠心コンプレッサ設計仕様設定画面

● 遠心コンプレッサ設計にて性能マップ作成機能を追加

遠心コンプレッサ設計で性能マップ作成機能が追加されます。

圧力比性能

▲ 圧力比性能

効率性能

▲ 効率性能

非粘性流れ3次元逆解法翼設計モジュール「TURBOdesign1」の機能拡張

● 子午面形状のGUI上でのパラメータ指定設計機能

子午面形状のパラメータ指定による設計がGUI上で出来るようになります。

パラメータ指定による子午面設定画面(New M2:遠心・斜流用)

▲ パラメータ指定による子午面設定画面(New M2:遠心・斜流用)

パラメータ指定による子午面設定画面(New M3:軸流用)

▲ パラメータ指定による子午面設定画面(New M3:軸流用)

● rVt*のGUI上での計算機能

別途計算が必要だったrVt*がGUI上で計算できるようになります。

Blade Loading設定ウィンドウ

▲ Blade Loading設定ウィンドウ

Blade Loading設定ウィンドウの右上にある"rVt* Calculator"ボタンを押すと機種選択画面が起動しますので、該当する機種を選択して仕様を入力すると、rVt*の値を計算できます。

機種選択画面

▲ 機種選択画面

Pump用rVt*計算画面

▲ Pump用rVt*計算画面

Compressor用rVt*計算画面

▲ Compressor用rVt*計算画面

● Python Scriptを使用したユーザー定義関数の作成機能

Python Scriptを使用して、ユーザー関数を作成する機能が追加されましす。ここで作成したユーザー関数はTURBOdesign Optimaにおいて最適化の目的関数として使用できます。この機能の実行にはTURBOdesign Optimaのライセンスが必要です。

Pythonによるユーザー関数定義例

▲ Pythonによるユーザー関数定義例

● GUI上でのPython Shellの実行機能(v6.2)

GUIウィンドウ上からPython Shellを起動し、処理を行うことが出来るようになりました。

Python Shellを使った静圧分布のプロット例

▲ Python Shellを使った静圧分布のプロット例

逆解法との連携による多目的最適化設計モジュール「TURBOdesign Optima」の機能拡張

● 実験計画法(DoE)、応答曲面法(RSM)実行エンジンを搭載し、IsightなしでWorkflow4を実行可能に

Workflow4を実行する際にIsightが必要でしたが、本バージョンでは実験計画法(DoE)と応答曲面法(RSM)の実行エンジンを追加搭載し、IsightなしでWorkflow4を実行できるようになります。

TURBOdesign OptimaのWorkflow4

▲ TURBOdesign OptimaのWorkflow4

● 実験計画法(DoE)における感度解析機能

実験計画法実行後に感度解析(Sensitivity Analysis)を実行することで、設計パラメータの絞込みができます。感度解析では、ランキング評価により影響度を-100~100で評価します。

感度解析結果画面

▲ 感度解析結果画面

● TURBOdesign1で追加したユーザー関数を目的関数に選択可能に

TURBOdesign1で作成したユーザー関数を最適化の目的関数として使用できます。

ユーザー関数選択画面

▲ ユーザー関数選択画面

ANSYS Workbench用TURBOdesign統合モジュール「TURBOdesign WB」

● ANSYS Workbench上でTURBOdesign1により翼形状を自動作成してCFD実行まで実施可能に

ANSYS Workbench上でTURBOdesign1を使用できるようになりました。v6.2では構造解析も組み込むことができるようになります。

TURBOdesign WB 設定後に作成されたANSYS Workbench 上のワークフロー

▲ TURBOdesign WB 設定後に作成されたANSYS Workbench 上のワークフロー

既存設計モデルとの連携用形状変換・修正モジュール「TURBOdesign CAD」の機能拡張

● 遠心型の翼形状を2次元翼に修正するAxial Filament機能を追加

TURBOdesign1で設計した遠心型の3次元の翼形状を2次元翼に修正するAxial Filament機能が追加されました。

Axial Filament Modificationの実行画面

▲ Axial Filament Modificationの実行画面

修正例

▲ 修正例

インペラ・ボリュート/スクロールのソリッドモデル作成CADモジュール「TURBOdesign 3DLab」

● TURBOdesign1出力のインペラデータからソリッド形状を素早く作成

ANSYS SpaceClaimをベースとしたソリッドモデル作成モジュールをリリースします。TURBOdesign1出力のgeoファイル(hub, shroud作成用)およびigesファイル(翼形状作成用)を読み込み、インペラのソリッド形状を作成します。

TURBOdesign 3DLab画面

▲ TURBOdesign 3DLab画面

● TURBOdesign Volute出力のボリュート/スクロールデータの水密性を改善し、ソリッド形状を作成

TURBOdesign Volute出力のigesファイルを読み込み、ヒーリング処理後ソリッド形状を作成します。

ボリュート/スクロールのソリッドモデル作成画面

▲ ボリュート/スクロールのソリッドモデル作成画面

■ 過去のバージョンアップ新機能ハイライト

TURBOdesign Suite 5.2.5 新機能のハイライト (2015年5月7日リリース)

TURBOdesign Suite 5.2.5 機能強化一覧

TURBOdesign Suite 5.2.5へのバージョンアップに伴い、新しく追加された機能および改善点をご紹介致します。

ターボ機械1D設計・子午面形状設計「TURBOdesign Pre」の機能拡張

  •  遠心ファンの設計項目の追加
  •  斜流ポンプの設計項目の追加

非粘性流れ3次元逆解法翼設計モジュール「TURBOdesign1」の機能拡張

  •  TURBOdesign CADの翼前縁および後縁の翼角度調整機能および今回追加された径方向フィラメント修正機能のScriptによる実行機能の追加
  •  子午面形状のパラメータ指定のMethod3の追加
  •  3Dそり線基準の翼厚さ指定方法の追加
  •  geoファイルからPro/Engineer用.iblファイルおよびNumeca用AutoGridファイルへのコンバータ追加
  •  geoファイルから各種メッシュおよびigesファイルへのScriptでのコンバート機能の追加

既存設計モデルとの連携用形状変換・修正モジュール「TURBOdesign CAD」の機能拡張

  •  径流タービン用の径方向フィラメント修正機能の追加

逆解法との連携による多目的最適化設計モジュール「TURBOdesign Optima」の機能拡張

  •  TURBOdesign1で追加されたMethod2およびMethod3の子午面形状のパラメータが使用可能に

※ 各機能の詳細はこの後の各セクションをご覧下さい。

ターボ機械1D設計・子午面形状設計「TURBOdesign Pre」の機能拡張

① 遠心ファンの設計項目の追加

遠心ファンの設計項目が追加されました。

遠心ファンの設計項目の追加

▲ 遠心ファン設計画面

② 斜流ポンプの設計項目の追加

斜流ポンプの設計項目が追加されました。

斜流ポンプの設計項目の追加

▲ 斜流ポンプ設計画面

非粘性流れ3次元逆解法翼設計モジュール「TURBOdesign1」の機能拡張

① 羽根修正機能のScript実行機能の追加

TURBOdesign CADのGUIで修正可能な翼前縁および後縁の翼角度調整機能および今回追加された径方向フィラメント修正機能を、TURBOdesign CADのGUIで設定ファイルを保存することで、Scriptにより実行できるようになりました。
また、前縁、後縁の修正のダイアログで、丸めの設定を保存、読み込み可能になりました。

羽根修正機能のScript実行機能の追加

▲ Leading and Trailing Edge Modificationのダイアログ

② 子午面形状のパラメータ指定のMethod3の追加

軸流用子午面形状のパラメータ指定Method3が追加されました。

子午面形状のパラメータ指定のMethod3の追加

▲ Method3の子午面形状パラメータ

③ 3Dそり線基準の翼厚さ指定の追加

3Dそり線基準で翼厚さを指定することができるようになりました。これにより、翼厚さの指定がより厳格になります。

3Dそり線基準の翼厚さ指定の追加

▲ Thickness Distributionのダイアログ

④ geoファイルからコンバートできるフォーマットの追加

geoファイルから以下のファイルへのコンバータが追加されました。

  (1) Pro/Engineerの.iblファイル

  (2) NumecaのAutoGridファイル


これらのファイルでは、チップクリアランスやStreamwiseおよびSpanwiseのカーブの数を指定することができます。

geoファイルからコンバートできるフォーマットの追加

▲ Convert geometryのダイアログ

⑤ Script実行でのgeoファイルコンバート

geoファイルから以下のファイルへのScriptでのコンバート機能の追加

  (1) TurboGrid

  (2) IGES Surface

  (3) es-Turbo

  (4) AutoGrid

既存設計モデルとの連携用形状変換・修正モジュール「TURBOdesign CAD」の機能拡張

① 径流タービン用の径方向フィラメント修正機能の追加

径流タービン用の径方向フィラメント修正機能が追加されました。この機能は、熱応力低減のため出口側を径方向に対してフィラメント形状に修正(Wrap Angle一定)します。

径流タービン用の径方向フィラメント修正機能の追加

▲ Wrap Angleの分布((a)修正なし、(b)出口側の径方向フィラメント修正)

② xyz座標指定の形状データからgeoファイルを作成

③ メモリ使用量の改善

逆解法との連携による多目的最適化設計モジュール「TURBOdesign Optima」の機能拡張

① 5.2.3で追加された子午面形状のパラメータ指定Method2の以下の種類が指定可能になりました。

  (1) Mixed flow pumps including pinch

  (2) compressors including splitter and pinch

  (3) radial inflow turbines


② 5.2.5で追加される子午面形状のパラメータ指定Method3が指定可能になりました。

稼働環境

Windows 32bit/64bit(Windows 7)