Verbesserungen von Laufrad und Leiteinrichtung (Leitrad, Spirale, ...) einer Turbomaschine können zu enormen Einsparungen bei den Betriebskosten und damit zu einer verbesserten Marktposition führen.

Damit Optimierungsmöglichkeiten bereits frühzeitig im Entwurfsprozess identifiziert werden können, müssen alle Komponenten einer Maschine sowie deren stationären und instationären Wechselwirkungen analysiert werden.

Während beschaufelte Komponenten schon seit längerem intensiv untersucht werden, gibt es für Spiralgehäuse, Diffusoren, Abdampfgehäuse, etc. bisher nur wenige generelle Erkenntnisse, da die Geometrien sehr komplex und Experimente aufwendig und teuer sind. Diese Komponenten tragen aber wesentlich zu den Wirkungsgradverlusten bei und beeinflussen zudem die Lebensdauer der gesamten Maschine.

CFX bietet Lösungen für alle Arten von Turbomaschinen (Ventilatoren, Gebläse, Verdichter, Pumpen, Turbinen, Inducer, Turbolader, Drehmomentwandler, Turbogetriebe, ...).

Neben dem Strömungslöser bietet ANSYS CFX auch spezialisierte Tools für Geometrieerstellung , Netzgenerierung und Auswertung .

Strömungssimulationen mit CFX haben eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der weltweit effizientesten Dampfturbine durch Siemens Power Generation (PG) gespielt. Die Turbine kommt im VEAG Kraftwerk in Boxberg zum Einsatz.

Dieser Erfolg stellt einen Meilenstein für den Einsatz von CFD-Software zur Optimierung des Turbinendesigns bei Siemens dar. Die Ingenieure haben mit CFX umfangreiche Parameterstudien durchgeführt und daraus Regeln für den Schaufelentwurf abgeleitet, die zur Verringerung der Verluste durch Sekundärströmungen führte. Siemens PG konnte durch den Einsatz von CFX außerdem die Verluste im Zu- und Abströmbereich reduzieren.

Für die neue Turbine bedeutet das einen inneren Wirkungsgrad von 94.2% für die Hochdruck- und 96.1% für die Mitteldruckturbine. Der Gesamtwirkungsgrad der Maschine beträgt 48.5%. Weltrekord!

Als führender Anbieter von CFD Software für Turbomaschinen arbeitet CFX auch mit vielen Firmen im Bereich der technischen Gebäudeausrüstung und im Automobilbau zusammen.

Axialventilatoren oder Radialgebläse können zum Beispiel bereits in einer frühen Phase optimal an den gewünschten Anwendungsfall angepasst werden. Unsere integrierten Softwaretools für Design und Analyse von rotierenden Systemen können mehrere Wochen Entwicklungszeit und etliche Prototypen einsparen. Darüberhinaus gewährleistet die Modularität der CFX-Software die perfekte Einbindung in vorhandene Entwicklungstools.

In einer langjährigen Partnerschaft arbeiten CFX und die Schiffbau-Versuchsanstalt in Potsdam an der Weiterentwicklung der CFX-Software zur Simulation der komplexen Interaktion zwischen dem Schiffsrumpf und dem Propeller. Von speziellem Interesse ist dabei die transiente Strömung, die sich aufgrund des rotierenden Propellers im Nachlauf des Rumpfes ergibt.

Berechnungen mit den verschiedenen Rotor-Stator Wechselwirkungsmodellen von CFX haben gezeigt, dass die Simulation mit einem zeitabhängigen Rotor-Stator Interface eine deutlich höhere Genauigkeit liefert als mit den üblicherweise angewendeten stationären Modellen.

Der transiente Ansatz erlaubt außerdem die Berechnung der Druckschwankungen auf Rumpf und Ruder, die Hauptursache für Lärm und Vibrationen des Schiffes.