Overview
개요
회전기계는 유동 성능, 구조 강도, 진동이 서로 맞물린 대표적인 멀티피직스 장비입니다. 효율을 높이려 블레이드를 얇게 하면 진동과 피로 위험이 커지고, 운전 범위를 넓히면 서지·실속, 캐비테이션 같은 불안정 유동이 나타납니다. 정지부와 회전부의 상호작용, 회전체의 위험 속도도 설계 초기부터 고려해야 합니다.
Ansys CFX는 터보기계 전용 워크플로와 비정상 블레이드열 해석 기법(Transformation 방법)을 제공해 전체 환형 모델 없이도 로터-스테이터 상호작용을 효율적으로 계산합니다. Fluent는 다상 유동과 복잡한 형상에 강하며, Mechanical은 순환 대칭 모달 해석, 캠벨 선도, 위험 속도와 불평형 응답 등 회전체 동역학 해석을 수행합니다.
Challenges
핵심 과제
01효율과 운전 범위
설계점 효율과 함께 부분 부하에서의 서지·실속 여유를 확보해야 합니다.
02캐비테이션
펌프·수차는 흡입 성능 부족 시 캐비테이션으로 성능 저하와 침식 손상이 발생합니다.
03블레이드 진동·피로
로터-스테이터 간섭에 의한 가진 주파수가 블레이드 고유진동수와 겹치면 고주기 피로가 발생합니다.
04회전체 위험 속도
축·베어링 계의 위험 속도와 불안정성을 운전 범위 밖으로 피해야 합니다.
Ansys Solutions
Ansys로 이렇게 해결합니다
01터보기계 공력 해석
CFX로 단단·다단 블레이드열의 성능 곡선과 손실 분포를 해석하고 TurboGrid로 고품질 육면체 격자를 생성합니다.
02비정상 상호작용 해석
CFX Transformation 방법으로 로터-스테이터 비정상 하중을 효율적으로 계산해 블레이드 가진력을 산출합니다.
03캐비테이션·다상 해석
Fluent·CFX 캐비테이션 모델로 펌프·인듀서의 흡입 성능과 증기 영역을 예측합니다.
04블레이드 진동·회전체 동역학
Mechanical 순환 대칭 모달, 캠벨 선도, 강제 응답 해석으로 공진 여부를 판단하고 축계 위험 속도를 평가합니다.
05형상 최적화
optiSLang으로 블레이드 형상 변수를 자동 탐색해 효율, 운전 범위, 진동 여유를 함께 개선합니다.
Recommended Products
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유동·열
Ansys Fluent
범용 전산유체역학(CFD) 솔버
난류, 열전달, 연소, 다상유동, 회전기계까지 폭넓은 물리 모델과 CPU·GPU 솔버를 갖춘 대표적인 범용 CFD 소프트웨어입니다.
구조·음향
Ansys Mechanical
범용 구조해석(FEA) 통합 솔루션
검증된 MAPDL 솔버를 기반으로 정적·모달·동해석·비선형·열응력·연성 해석을 Workbench 환경에서 수행하는 Ansys의 대표 구조해석 소프트웨어입니다.
최적화·MBSE
Ansys optiSLang
민감도·최적화·강건설계 플랫폼
프로세스 통합(PIDO)과 실험계획법, MOP 메타모델, 다목적 최적화, 강건성·신뢰성 분석을 한 환경에서 수행하는 Ansys의 설계 탐색 솔루션입니다.
구조·음향
Ansys nCode DesignLife
FEA 기반 피로·내구 수명 해석
FEA 응력 결과와 측정·해석 하중 이력을 결합해 응력-수명, 변형률-수명, 용접부, 진동 피로까지 계산하는 내구 수명 예측 소프트웨어입니다.
전자기·전자
Ansys Motor-CAD
전동기 설계 전용 멀티피직스
전자기·열·기계 해석과 효율 맵·주행 사이클 평가를 하나의 템플릿 기반 환경에서 수행하는 전동기 전용 설계·해석 소프트웨어입니다.
Quote & Purchase
회전기계 분야 Ansys 도입을 상담해 드립니다
해석 목적과 예산만 알려주시면 제품 구성 · 에디션 · HPC · 워크스테이션까지 맞춤 견적서로 회신해 드립니다.