Siemens Energy wykorzystuje jedną zintegrowaną platformę, aby prognozować procesy chłodzenia łopatek turbiny gazowej

Bezpieczne i wydajne działanie turbin gazowych zależy od chłodzenia łopatek za pośrednictwem wewnętrznych kanałów powietrznych. Narzędzia do symulacji już od dawna pozwalają prognozować temperaturę metalu i obciążenia oddziaływające na łopatki, jednak ten proces często jest czasochłonny i złożony, obejmuje wiele etapów i wymaga przesyłania danych między różnymi narzędziami.

Niniejszy artykuł techniczny pokazuje, dlaczego jedna zintegrowana platforma do prognozy temperatury ciała stałego i płynów to krok w dobrym kierunku w porównaniu do tradycyjnych procesów projektowania. Połączony proces sprzężonego przekazywania ciepła i obliczeniowej mechaniki płynów (CHT/CFD) pozwolił firmie Siemens Energy pokonać typowe ograniczenia wynikające z konwencjonalnych metod projektowania. Z powodzeniem przyspieszył symulacje, zwiększył dokładność wyników i pozwolił firmie Siemens Energy ulepszyć procesy chłodzenia łopatek turbiny gazowej.

Dowiedz się więcej na temat znaczenia symulacji w projektowaniu turbin gazowych

Celem symulacji chłodzenia łopatek turbiny jest prognoza temperatury metalu w obrębie całej łopatki, a także obciążeń aerodynamicznych i naprężeń. Standardowy proces zazwyczaj wykorzystuje wiele różnych rodzajów oprogramowania oraz wymaga przesyłania danych między nimi. Jako dane wejściowe często wykorzystuje się metody niższego rzędu lub przybliżenia. 

Niniejszy artykuł przedstawia nowy proces przepływu informacji (workflow), który pozwala obliczyć sprzężone przekazywanie ciepła (CHT) oraz mechanikę płynów (CFD) w ramach jednego, wielodomenowego narzędzia. Ta metoda symulacji łopatki turbiny oznacza, że temperatura powietrza oraz łopatek jest obliczana jednocześnie. Artykuł omawia korzyści płynące z tego rozwiązania i prezentuje proces walidacji uzyskanych rezultatów.

Materiał będzie interesujący dla wszystkich osób, które korzystają z metod wirtualnego prototypowania przy projektowaniu.

Omawiane tematy zaciekawią zespoły inżynierskie i projektowe, które pracują nad usprawnieniem wydajności turbiny i chcą zachować zgodność z przepisami. Wirtualne prototypowanie zastępuje kosztowne i czasochłonne procesy oparte na prototypach fizycznych szybką symulacją oraz testami cyfrowymi. Proces opisany w niniejszym artykule technicznym zwiększa wartość wirtualnego prototypowania w projektach chłodzenia łopatek turbiny gazowej.

Kluczowe zalety płynące z naszych rozwiązań do symulacji turbiny

Nasze portfolio rozwiązań pomoże Ci szybciej osiągnąć wyznaczone cele projektowe. Oprogramowanie pozwala przewidzieć działanie turbiny przy pomocy cyfrowych narzędzi. Skraca to czas trwania testów i pozwala nabrać większej pewności co do projektu już na wczesnych etapach. 

Wykorzystaj nasze narzędzia do symulacji działania turbiny, aby: 

• połączyć narzędzia CFD, CAE oraz symulację systemów w miarę potrzeb, i ocenić działanie w oparciu o realistyczną geometrię,
• skrócić czas rozwoju poprzez modyfikację zbyt skomplikowanych lub nieaktualnych procesów,
• przeanalizować wydajność dla całej gamy warunków operacyjnych,
• w świecie cyfrowym oceniać różne projekty dzięki wirtualnemu prototypowaniu i ograniczyć liczbę kosztownych testów fizycznych.