名人堂

2017年最佳展示一等獎: 商業類

SimuLabs

Delphi Automotive Systems

逾半個世紀以來,燃料噴射領域的工程人員一直在尋求相關技術知識,從而優化高壓柴油噴射的噴嘴設計。瞭解初級破碎過程是一大關鍵挑戰,這個過程涉及複雜的多相、多尺度流體動力學現象。ANSYS CFD模擬顯示渦流流型和主噴霧破碎模式之間存在相關性,並成功地預測了創新型噴嘴設計的破碎模式。

HENN GmbH & Co KG

為了給渦輪增壓器和汽車管路之間安裝的消聲器研發創新型連接技術,工程師積極採用ANSYS Mechanical和ANSYS CFD。Mechanical可用於計算連接機制的結構變形、應力和接觸壓力,而CFD可用於計算壓力損耗。使用ANSYS軟體的結果是,該公司能夠在短短幾天內(無需數周)就能夠自動生成定制消聲器設計,滿足特殊的傳動損耗要求,並且在提高產品品質的同時,降低了生產成本。

SimuLabs

因為之前的船用渦輪機設計處於高轉速時會在輪轂區域出現導致性能劣化的空化現象,工程師使用模擬改進了無空化的船用渦輪機空氣動力學設計。該公司結合採用了ANSYS SpaceClaim、ANSYS CFD、 ANSYS Simplorer和ANSYS optiSLang軟體。工程師通過數值優化方法更新渦輪機螺旋葉片的局部幾何結構,徹底消除了空化現象。所有模擬流程的完全自動化避免了操作人員差錯,並提高了模擬效率。

2017年最佳展示一等獎: 學術類

卡迪夫大學

潮汐流渦輪機能夠捕獲海洋潮汐能,將其用作可再生能源。因為渦輪機會以陣列方式進行部署,一個渦輪機的尾跡可能影響到另一個渦輪機的性能。在ANSYS CFD中開展大渦流模擬,研究人員能夠使用完整的渦輪機幾何模型,而不是其他模擬工具所使用的簡化幾何模型,來對尾跡進行分析。這些模擬既能提高可靠性,又能減少潮汐能的成本。

達特茅斯大學

利用ANSYS HFSS和ANSYS Designer/Nexxim開展協同模擬,設計出配備表面組裝技術(SMT)的微帶諧振器。 首先用Designer導入CAD設計並且對PCB上SMT元件的位置進行參數化,然後用HFSS在短時間內測試數百種可能配置的電磁屬性,從而獲得理想的設計

加州大學歐文分校

Hyperloop是一種正在研發中的長距離、大型交通運輸方式。人們乘坐在位於減壓管道內的氣墊上的增壓艙中,通過線性感應電機和空氣壓縮機驅動,能實現高達700mph的運行速度。學生團隊採用ANSYS的結構、CFD、熱和磁學分析解決方案,用於解決如何讓低摩擦的空氣墊承載列車的大部分重量以及如何只依靠永磁制動裝置讓增壓艙停止等難題

2017年最佳展示一等獎:初創公司

 

 

Jacobs Analytics

為確保煙熏爐中的熱量均勻一致,防止食物烘烤過度、烘烤不足或者變幹,Jacobs採用ANSYS技術為數百種概念建模並優化設計。在構建任何原型之前使用模擬,能節省用於原型和測試工作的數萬美元。

 

 

2017年名人堂決賽選手

加州理工州立大學

如果您的目標是讓太陽能汽車打破世界地面速度記錄,儘量降低空氣動力阻力是一項必不可少的工作。利用ANSYS CFD對具有不同頂蓬配置的太陽能汽車周圍的氣流進行模擬,最終得到的設計是將頂蓬向前延伸。這樣可以消除原始頂蓬設計形成的項鍊狀渦流,從而改善空氣動力學性能。

CERN

大型強子對撞機內的高能粒子束流有時會因磁性故障與准直儀相撞。研究人員使用ANSYS Mechanical和ANSYS LS-Dyna開展完全耦合的熱-結構模擬,來判定溫度梯度和准直儀材料中產生的合成應力。對於任何粒子束攔截裝置的設計來說,預測材料對粒子束衝擊的回應至關重要。

Emerson

在研發渦流流量計測量系統時,主要問題是在足夠寬的流速範圍內確保渦流形成過程的穩定性——較低的流體和氣體流速會帶來特殊的挑戰。工程師採用ANSYS CFX解決流體流和氣體流問題,並結合使用ANSYS Mechanical和HPC,得出結論是理想的湍流模型就是標準的k-e模型。模擬讓他們無需開展物理試驗,就能發現渦流流量計的理想流體部件形狀,同時提高流量計的品質,並縮短設計階段。

Marelli Motori

為水力發電、熱電聯產以及石油天然氣應用生產高效發電機,需要瞭解結構、熱、流體和頻率物理場之間的複雜相互作用。使用ANSYS結構、CFD和模態分析開展多物理場模擬,可説明工程師優化創新型發電機的結構(框架、護罩、風扇和軸)、熱(冷卻效率和熱交換)以及頻率回應等方面。結果是許多產品的功耗輸出/最終成本比實現了兩位數百分比的提升。

PCKA

麻省理工學院

城市街道上的建築物會限制空氣流向,阻止自然風進入街道,從而導致汽車尾氣等污染物的積聚。在ANSYS CFD中運行的大渦流模擬顯示,“捕風器”能有效地將近地風速提高2.5倍,吹走污染物,並改善街道裡的空氣品質。

挪威科技大學

研究人員使用ANSYS AQWA評估全裝配海上風力發電機的新型安裝方法(基於倒立擺原理)的可行性。通過對使用絞車的舉升過程、流體動力學相互作用、船舶的前向運動以及使用對接椎體防撞墊和格梁系統防撞墊的接觸模型進行模擬,他們確認了用於海上試航操作或構建3-D培訓模擬器的模型。

Omnia Engineering

當流體流經基於流體振盪器原理的感測器時,振盪壓力就能轉化為流速。為了在不影響流型(層流或湍流)的情況下加入用於溫度測量的熱電耦,工程師需要開展工程模擬。ANSYS CFD模擬取得的結果在較大的雷諾數範圍內與試驗結果相吻合,從而讓該公司能夠在預算要求內按時推出新型熱電耦增強型流量感測器。

PCKA

對於重量和體積均受限制的航空航天器而言,高效熱傳遞非常關鍵;在這些情況下泡沫鋁可作為理想的解決方案。工程師在ANSYS CFD中對流體動力學和熱傳遞過程進行了建模,從而為代表戰術飛行器熱管理系統的系統級泡沫鋁模型提供非常精確的熱/水力性能預測結果。在成本高昂的試錯製造和測試工作之前建立性能曲線,使得創新型熱交換器的設計成為現實。

Polytechnique Montréal

由於噴流的分解讓標準的多流體混合物模型不夠準確,普惠加拿大公司很難瞭解靠近噴射嘴的柴油噴射行為。Polytechnique Montréal的研究人員使用ANSYS CFD開展兩個模擬,一個是單相模擬,一個是多相模擬,從而計算出隨著噴流穿透而降低的噴流核心品質。研究人員減去了從噴流核心分解出的流體結構數量,並通過使用者定義函數估算出介面密度。

SpinChem

旋轉床反應器(RBR)是化學家開展涉及流體介質和固態顆粒的反應的工具。經過RBR的流速會影響反應器的性能,因此工程師需要知道不同工作參數對輸送量的影響,以達到優化產品的目的。ANSYS CFD可用於開展關於RBR角速度、固相顆粒大小和流體相粘度的參數化研究。模擬顯示了在較寬的值域內每個參數對反應器性能的影響情況。

SUNY Maritime

降低海上化學品運輸船的船體結構重量,意味著能以更低的運費率運載更多貨物。ANSYS Mechanical模擬可用於設計一種夾層板(在兩個外部鋼面板之間粘合聚氨酯彈性體芯層),以取代傳統的小間距鋼增強板。這種夾層板縮小了高應力集中區域,無需為增強板上漆,並將強化結構的重量降低了25%

亞伯丁大學

在高效鍋爐系統中,流體應均勻分佈在鍋爐管道的每一個支管中。實現這種均勻性的難點在於,管道中存在由氣體和灰顆粒構成的兩相流。ANSYS CFD可用於設計一種管道系統,通過管道底部的圓錐結構重力分離灰顆粒,並讓氣體流均勻地分佈在下游的八個支管中。

馬格德堡大學

高效混合各種組分、以確保產品的一致性和高品質,是攪拌槽反應器的必備功能。ANSYS CFD和ANSYS Meshing可對採用六葉片Rushton槳進行攪拌、並有四個側擋板的攪拌槽開展模擬。模擬顯示的強大尾緣渦流,可用於研究功率消耗、耗散速率和宏觀不穩定性,以及對混合起作用的小規模湍流結構。

塔爾薩大學

在石油天然氣生產、鑽采、礦物質(含油砂)加工和運輸等眾多行業中,固態顆粒侵蝕都有著非常重要的意義。ANSYS CFD可與作為使用者定義函數的機械侵蝕方程結合使用,對來自噴嘴的矽砂顆粒穩態流以及它們對不銹鋼表面的衝擊進行模擬。通過這項研究,工程師能夠可靠地預測固態顆粒侵蝕工業設備的模式。

 

 

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