Ansys航发及燃机行业解决方案

Ansys在航空/燃气轮机领域的技术创新与应用


异物撞击与防冰、除冰优化

在航空/燃气轮机领域的设计阶段，Ansys提供了高效、精确的解决方案来应对多种挑战。首先，针对异物撞击影响的分析，Ansys推出一套包含自然振动频率计算和单向流固耦合计算的仿真流程，结合CFX独有的瞬态叶栅TBR模型，为叶片颤振分析提供了强大的工具。这一解决方案的核心优势在于显著提升颤振分析的效率与精度，确保了设计阶段能准确预测叶片的颤振特性，进而指导优化设计，避免断裂失效风险。通过应用不同尺寸的阻尼系数来判断叶片是否会发生颤振，从而优化叶片设计以提高发动机的工作效率和可靠性。

叶片颤振与受迫振动分析

对于备受关注的叶片颤振和受迫振动，Ansys采用CFX特有的瞬态叶栅TBR模型及独创算法，实现了叶片瞬态单向流固耦合仿真，大幅提升了仿真分析的速度和计算稳定性，有助于设计人员准确预判叶片的动态特性。通过基于Workbench的集成操作流程，该方案简化了叶片振动分析的实施，不仅显著缩短了产品研发周期，还协助设计团队减轻了叶片重量，提高了发动机的整体性能。叶轮机械领域的旺盛需求得到了高效而精准的响应，使得叶片的稳健运行得到了充分保障。

叶片包容性与飞行结冰分析

当讨论如FAA33部与CAAC33部指出的飞行结冰和发动机包容性要求时，Ansys的LSDYNA仿真工具提供了业界领先的解决方案。通过对高速碰撞的精准模拟，包括死点（FBO工况）下的多级非线性问题仿真，Ansys不仅能有效预测发动机在复杂工作条件下的表现，确保在突发事件下的安全，还能满足高可靠性和安全性要求。




燃烧与气动技术优化

对于燃气轮机的核心部分，包括燃烧室的优化，Ansys提供了全面的解决方案。通过FLUENT燃器仿真工具，实现了VOFtoDPM多相流仿真，结合先进的数据压缩技术，既能简化实验数据的处理，也大幅提升了燃油雾化仿真精度，有效解决了仿真精度与计算速度之间的矛盾。 Fluent WP网格前处理工具则通过最新Poly和PolyHexcore多面体网格技术，大幅提升了复杂部件的网格质量和仿真精度，帮助设计优化，指导燃烧系统与二次空气系统的改进。

其他应用场景

减少多级压气机气动分析的计算成本，飞控和涡轮气动热分析的高保真仿真，以及应力、应变分析，Ansys利用高效的算法与先进的技术，在降低计算成本的同时保持分析结果的高精度。

非定常气动&热分析的应用场景中，Ansys同样能够提供精确的解决方案，这不仅限于燃气轮机设计的精准性，更拓展了为研发新产品提供强大支持的能力。