1. Matematické modely :Turbo simulátory jsou založeny na matematických modelech, které popisují fyzikální procesy probíhající v turbomachinery. Tyto modely zahrnují zákony termodynamiky, dynamiky tekutin, přenosu tepla a strojního inženýrství. Modely berou v úvahu geometrii součástí turbosoustrojí, jako jsou lopatky, lopatky a skříně, a také vlastnosti pracovní tekutiny (např. vzduch, pára nebo plyn).
2. Výpočetní metody :Matematické modely používané v turbo simulátorech jsou řešeny pomocí výpočetních metod, jako je analýza konečných prvků (FEA), metoda konečných objemů (FVM) a výpočetní dynamika tekutin (CFD). Tyto metody zahrnují diskretizaci geometrie lopatkového stroje na malé prvky nebo buňky a pak aplikaci numerických technik k řešení řídících rovnic v každém prvku.
3. Softwarové nástroje :Turbo simulátory jsou obvykle implementovány pomocí softwarových nástrojů, které zahrnují matematické modely a výpočetní metody. Tyto softwarové nástroje poskytují uživatelsky přívětivé rozhraní pro zadávání geometrie turbostroje a provozních podmínek a pro vizualizaci výsledků simulací. Některé populární softwarové balíčky turbo simulátorů zahrnují ANSYS CFX, COMSOL Multiphysics a Siemens STAR-CCM+.
4. Simulace :Pro provedení simulace uživatel definuje geometrii lopatkového stroje, provozní podmínky (jako je tlak, teplota a průtok) a požadované výstupní parametry (jako je účinnost, tlakový poměr a výstupní výkon). Software následně řeší matematické modely pomocí výpočetních metod a generuje výsledky simulace.
5. Analýza a optimalizace :Výsledky simulace lze analyzovat a vizualizovat, aby bylo možné pochopit výkon lopatkového stroje za různých provozních podmínek. Turbo simulátory také umožňují inženýrům optimalizovat konstrukci komponentů turbosoustrojí, jako je tvar a velikost lopatek a lopatek, aby se zlepšil jejich výkon a účinnost.
Celkově vzato, turbo simulátory poskytují výkonný nástroj pro inženýry k analýze, navrhování a optimalizaci systémů turbosoustrojí. Umožňují inženýrům předvídat chování turbosoustrojí za různých provozních podmínek, bez potřeby fyzických prototypů, což může ušetřit čas a zdroje během procesu návrhu a vývoje.
