Siemens Energy utilizza una singola piattaforma integrata per la previsione del raffreddamento delle pale delle turbine a gas

Per garantire il funzionamento sicuro ed efficiente delle turbine a gas è necessario raffreddare le pale tramite canali di aerazione interni. Gli strumenti di simulazione vengono usati già da tempo per prevedere le temperature delle parti in metallo e i carichi delle pale, ma il processo è in genere lungo e complicato, con molte fasi e trasferimenti di dati tra strumenti diversi.

In questo white paper viene spiegato in dettaglio come migliorare il workflow di progettazione tradizionale, tramite una singola piattaforma integrata per la previsione delle temperature di fluidi e solidi nelle pale. Il workflow combinato di trasferimento di calore coniugato e fluidodinamica computazionale (CHT/CFD) ha consentito a Siemens Energy di superare le limitazioni degli approcci di progettazione convenzionali. Incrementa sia la velocità di simulazione sia la precisione dei risultati e consente a Siemens Energy di migliorare il raffreddamento delle turbine a gas.

Scopri di più sul ruolo della simulazione nella progettazione delle turbine a gas

La simulazione del raffreddamento delle pale ha lo scopo di prevedere le temperature delle parti metalliche della pala, oltre ai carichi aerodinamici e alle tensioni sul metallo. Il processo standard richiede solitamente diversi strumenti software, che prevedono vari scambi di dati, utilizzando spesso metodi di ordine inferiore e approssimazioni come input. 

In questo white paper viene presentato un nuovo workflow che calcola il trasferimento di calore coniugato (CHT, conjugate heat transfer) ed esegue la simulazione fluidodinamica computazionale (CFD) utilizzando un singolo strumento di simulazione multifisica. Questo metodo per la simulazione delle pale delle turbine permette di calcolare contemporaneamente le temperature dell'aria e quelle delle pale. Il white paper illustra i vantaggi di questo workflow e mostra la validazione dei risultati ottenuti.

Il documento può essere utile a chiunque utilizzi la prototipazione virtuale nel processo di progettazione

Gli argomenti trattati possono interessare i team di progettazione e ingegneria incaricati di migliorare le prestazioni delle turbine e soddisfare i requisiti di legge. La prototipazione virtuale evita la dipendenza dai costosi prototipi fisici, permettendo di eseguire velocemente la simulazione e i test digitali. Il workflow illustrato nel white paper incrementa il valore della prototipazione virtuale per la progettazione e il raffreddamento delle pale delle turbine a gas.

Vantaggi principali della nostre soluzioni di simulazione delle turbine

Il nostro portfolio di soluzioni permette di raggiungere più velocemente gli obiettivi di progettazione. Il nostro software consente di prevedere le prestazioni delle turbine utilizzando gli strumenti digitali. Questo riduce la durata dei test e permette di ottenere progetti affidabili fin dalle fasi iniziali del ciclo di progettazione. 

I nostri strumenti di simulazione delle turbine consentono di: 

• Combinare strumenti CFD, CAE e di simulazione dei sistemi, per esaminare le prestazioni con una geometria realistica
• Accelerare lo sviluppo, sostituendo i workflow obsoleti o complessi
• Esaminare la prestazioni per una serie completa di condizioni operative
• Esaminare digitalmente vari progetti, tramite la prototipazione virtuale, e ridurre le costose prove fisiche.