Cờ bạc trực tuyếnCách cải thiện hiệu suất máy nén bằng tối ưu hóa thiết kế

Máy nén thể tích dương hoạt động bằng cách hút một chất khí vào và tăng áp suất của nó bằng cách ép nó vào một thể tích nhỏ hơn. Lực được tác dụng bằng cách chuyển động các bộ phận đẩy khí qua buồng nén.

Có nhiều loại máy nén thể tích dương khác nhau, chẳng hạn như máy nén piston, trục vít và cuộn, cũng như máy nén thùy quay. Chúng có thể được áp dụng cho các ứng dụng trong hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC), hệ thống làm lạnh, nguồn cung cấp khí nén công nghiệp, v.v.

Các nhà thiết kế máy nén thể tích dương có thể sử dụng mô phỏng để cân bằng hiệu suất, hiệu suất và độ tin cậy, đồng thời tránh tiếng ồn và độ rung không mong muốn.
 

Sử dụng mô phỏng để cải thiện hiệu suất của máy nén

Giảm thiểu tổn thất do rò rỉ ở giai đoạn xả của chu trình nén là chìa khóa cho hiệu suất của máy nén. Khi khí bị nén thành thể tích nhỏ hơn, cuối cùng nó sẽ đạt đến điểm sẽ được thải ra thể tích lớn hơn.

Các nhà thiết kế máy nén thường bắt đầu bằng phương pháp 1D và 2D để xác định kích thước máy nén và thu được dữ liệu hiệu suất khí nhiệt sơ bộ dựa trên các nguyên tắc cơ bản và dữ liệu thực nghiệm. Một loạt mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) 3D thường được thực hiện để tối ưu hóa thiết kế.

Ở giai đoạn đầu của quá trình thiết kế, các nhà thiết kế muốn biết liệu những thay đổi về hình học có cải thiện hiệu suất của máy nén hay không. Khi thiết kế phát triển, các mô phỏng CFD có độ chính xác cao hơn với các mô hình vật lý tiên tiến hơn có thể thể hiện chính xác hơn những gì họ có thể mong đợi thấy trong thử nghiệm vật lý.
 

Cờ bạc trực tuyến Forte dành cho phân tích thiết kế ban đầu

Vì máy nén có dạng hình học chuyển động với khoảng hở micron nên việc tạo lưới có thể khó khăn và tốn thời gian. Cờ bạc trực tuyến có một số giải pháp đối tác để tạo lưới, chẳng hạn như Phân tích PDM và TwinMesh.Cờ bạc trực tuyến Forte.

Forte giảm thời gian giải CFD bằng cách loại bỏ bước tiền xử lý. Nó cũng giới thiệu các mô hình cho các luồng khoảng trống để lưới ở những khu vực này không cần phải tinh chỉnh quá mức.
 

Quy trình tối ưu hóa thiết kế máy nén

Forte có quy trình làm việc hợp lý giúp tăng tốc thời gian đạt được ý tưởng thiết kế tối ưu. Quy trình công việc này nhanh hơn gấp 3 đến 10 lần so với quy trình đang được một số nhà sản xuất máy nén hàng đầu trong ngành sử dụng.

Quy trình làm việc bắt đầu bằng cách tạo hình học trong Cờ bạc trực tuyến SpaceClaim và xuất nó dưới dạng lưới bề mặt. Sau đó, điều này được nhập vào Forte nơi cây quy trình làm việc đơn giản hóa việc thiết lập.

Lưới được tạo nhanh chóng và tinh chỉnh thích ứng dựa trên giải pháp và hình học. Các tính năng tích hợp giúp xử lý các khe hở mà máy nén thường mắc phải.

Trái: So sánh với dữ liệu thử nghiệm về tốc độ dòng khối so với RPM.
Right: Comparison of local pressures to measured pressure vs. time.*

Sau khi sử dụng Cờ bạc trực tuyến Forte để sớm cải thiện thiết kế trong giai đoạn thiết kế, bạn có thể lấy hình học và chuyển sang Cờ bạc trực tuyến CFX hoặc Cờ bạc trực tuyến Fluent để đưa vào nhiều chi tiết vật lý hơn, chẳng hạn như các dòng khe hở chi tiết, mô phỏng nhiều pha cho máy nén ngập dầu và nhiều tùy chọn lập mô hình khí thực hơn để tạo ra các mô phỏng có độ chính xác cao trước khi tạo mẫu và thử nghiệm.

*Dữ liệu từ Đại học Thành phố Luân Đôn:

Rane, S., Kovačević, A. (2017). Tạo đại số của lưới tính toán miền đơn cho máy trục vít đôi.

Kovačević, A, Rane S. (2017). Tạo đại số của lưới tính toán miền đơn cho máy trục vít đôi Phần II – Xác nhận, Những tiến bộ trong phần mềm kỹ thuật, 109, trang 31-43.