CAESES各行业应用案例介绍

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1、CAESES各行业应用案例介绍1叶轮机械行业优化案例—轴流风扇噪声性能优化2汽车行业优化案例—汽车发动机进气歧管及燃烧室优化3航空航天行业优化案例—飞行器外气动性能优化4船舶行业优化案例—船舶水动力性能优化5总结1轴流风扇噪声性能优化1轴流风扇噪声性能优化CAESES是一款全参数化建模及仿真驱动的优化设计软件，是应用于设计前端的CAE（计算机辅助工程）集成系统。目前已广泛应用于世界各国的船厂和研究所、能源动力机械及航空发动机公司等。CAESES广泛的应用于轴流式、离心式、混流式等各种形式的叶轮、蜗壳的参数化建模及优化等。CAESES由德国FRI

2、ENDSHIPSYSTEMS公司研发，南京天洑软件有限公司为其合作伙伴及中国区总代理。优化案例：离心双吸泵混流泵水轮机轴流风扇压缩机蜗壳燃机涡轮叶片燃机涡轮非轴对称端壁…………1轴流风扇噪声性能优化风扇的噪音问题一直是用户以及风扇设计者最为关心的问题之一。我们在CAESES中构建了某轴流散热风扇的全参数化模型，通过参数化变形及自动化优化流程并对其流动及噪音性能进行优化，取得了良好的效果。1轴流风扇噪声性能优化CAESES中包含专门的叶轮机械模块，集成了多种参数化叶型生成方法，能够对叶型参数及积叠规律等进行灵活的控制。针对截

3、面叶型及径向积叠规律主要设置如下参数：Chord（弦长）MaxCamber（最大弯度）CamberPos（最大弯度位置）Thickness（叶片厚度）Stagger（安装角）Rake（轴向倾斜-掠角）Skew（周向倾斜-弯角）Tipclearance（顶部径向间隙）Number（叶片数）1轴流风扇噪声性能优化在CAESES中可以通过函数曲线来控制叶型的形状及积叠位置参数沿径向的分布规律，最终通过调整参数控制曲线来调整叶片形状。1轴流风扇噪声性能优化优化目标提高风量降低噪音CFD仿真：给定流量、转速，计算风扇前后静压升及静

4、压效率，通过优化其静压效率来改善风扇的噪音性能。1轴流风扇噪声性能优化建立自动化仿真流程几何输出输入文件输出文件输出结果1轴流风扇噪声性能优化DoE：参数变化影响规律研究Variants:500评估目标:•静压升•静压效率•参数组合灵活•自动后处理分析1轴流风扇噪声性能优化自动化优化：NSGAIIPopulation:20Generations:100优化目标:静压升静压效率1轴流风扇噪声性能优化初始模型优化模型1轴流风扇噪声性能优化试验结果整机噪音风机进口平均风速方案（dB）（m/s）初始模型1086.47优化模型107.046.94噪声

5、下降约1dB；风量提升9.3%2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化CAESES在汽车零部件性能优化方面也有着较多的应用，如果进气歧管、燃烧室、涡轮增压器等等。涡轮增压器涡轮双涡管蜗壳液力变矩器燃烧室进气岐管排气管尾翼…………2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化发动机进气歧管及燃烧室等结构对燃烧性能有重大的影响，进而影响到尾气的排放。在CAESES中建立进气歧管全参数化模型•参数化截面•MetaSurface•布尔运算•圆角•镜像复制2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化灵活控制截面面积分布规律。调整参数分

6、布规律，使得管道面积分布满足需求。requiredareaactualarea2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化在CAESES中建立燃烧室参数化模型，通过型线回转生成曲面。燃烧的压缩体积是一个关键参数。在CAESES中通过算法控制，可以使得燃烧室的压缩体积在模型变化过程中始终能够满足要求。2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化优化工具：CAESES+Converge优化算法：遗传算法优化目标：SOOT及Nox排放2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化2汽车发动机进气岐管及燃烧室优化SOOTReductionNOxReduction58.1%5.9%优

7、化迭代进程3飞行器外气动性能优化3飞行器外气动性能优化CASESES的参数化建模及优化技术在航空航天领域也有着独特的优势，特别是在飞行器外气动及发动机叶片优化方面有着广泛应用。飞机机翼机头及座舱罩进气道尾喷管导弹外形航空发动机压气机及涡轮叶片…………3飞行器外气动性能优化飞行器的外部气动造型较为复杂，我们此处采取了半参数化变形控制及全参数化建模相结合的方法，对飞行器模型进行控制。对于飞机和座舱罩采用FreeFormDeformation功能对其进行变形控制，其余部分建立全参数化模型。3飞行器外气动性能优化飞行器模型主要由八个部

8、分组成：机身、座舱罩、机翼、水平尾翼、垂直尾翼、尾喷管、机头、进气道nosefuselageVertical_stabil