Il progresso delle turbomacchine all’ASME Turbo Expo
La partecipazione alla Turbo Expo offre una preziosa opportunità di confrontarsi con i leader dell’ingegneria di importanti aziende, università e laboratori governativi. Grazie a un’ampia gamma di presentazioni tecniche, i partecipanti possono esplorare metodi innovativi per sviluppare, testare e infine far progredire le tecnologie delle turbomacchine nel contesto della generazione di energia e della propulsione. L’incontro con i decisori del settore offre l’opportunità di ottenere un vantaggio competitivo, poiché ASME Turbo Expo funge da piattaforma per lo scambio di conoscenze e la promozione della crescita professionale e commerciale nel campo della generazione di energia e delle tecnologie di propulsione.
La simulazione svolge un ruolo fondamentale nella comprensione delle prestazioni di macchinari complessi come le turbine a gas, in particolare quando l’obiettivo è il progresso delle turbomacchine. Diversi documenti di ricerca presentati all’ASME Turbo Expo 2025 si concentrano sulla simulazione, con alcuni esempi evidenziati di seguito.
Simulazione numerica e convalida di un compressore centrifugo ad alta efficienza della NASA, utilizzando l’approccio FSI completamente accoppiato.
GT2025-153737
Autori: Qingyuan Zhuang et al.
Questo studio combina l’aerodinamica CFD con le forze centrifughe e l’espansione termica per prevedere con precisione la trasformazione da freddo a caldo. Si tratta di una ricerca congiunta tra Siemens DISW e IsimQ. Con un grande contributo e buone interazioni con la NASA. Il modello e le misurazioni sono stati forniti dalla NASA e sono aperti al pubblico.
Co-combustione di idrogeno con gas naturale per un combustore a secco a basse emissioni da 9 MW di Siemens Energy: parte II – Simulazioni Large Eddy
GT2025-152877
Autori: Kexin Liu et al.
Si tratta di una ricerca CFD sulla combustione che simula la temperatura e le emissioni per varie miscele di idrogeno e rapporti di combustibile pilota, con la rete di reattori incorporata di Simcenter STAR-CCM+. Il tutto viene confrontato con test ad alta pressione. Questo documento è una ricerca congiunta tra Siemens Energy e Siemens DISW come contributo al progresso delle turbomacchine.
Flussi a getto impingente – Convalida del modello CFD mediante velocimetria a risonanza magnetica 3D.
GT2025-153089
Autori: Scheuerer et al.
In questo studio viene utilizzata una macchina per la risonanza magnetica (della Siemens) per misurare il flusso di getti impattanti. Questo studio è un ottimo esempio dell’importanza dei modelli di turbolenza. Il modello LAG-EB fa un ottimo lavoro nel prevedere modelli di flusso avanzati e ricircolo.
Progettazione aerodinamica e valutazioni CFD di un compressore assiale multistadio a idrogeno
GT2025-153406
Autore: Arvind Prabhakar
Questa ricerca presenta una metodologia di progettazione aerodinamica dettagliata basata sui principi di progettazione della linea media per un compressore a flusso assiale multistadio per idrogeno. Il compressore a flusso assiale multistadio è stato progettato per un’applicazione ad alta portata e un rapporto di pressione del compressore tipico delle applicazioni di trasporto dell’idrogeno in condotta. Tuttavia, il numero di stadi è molto più basso, il che consente di ridurre la lunghezza complessiva e il peso della turbomacchina.
I motivi per utilizzare il software CFD Simcenter STAR-CCM+ per l’avanzamento delle turbomacchine
Tra le tecnologie di simulazione Simcenter, nel campo delle turbomacchine, il software STAR-CCM+ CFD svolge un ruolo cruciale e ci sono più di qualche motivo per cui è una delle soluzioni di livello mondiale. Ecco tre dei miei preferiti.
Numero 1: le funzionalità multifisiche consentono di effettuare previsioni accurate dell’aerodinamica, della combustione del trasferimento di calore, della multifase, delle sollecitazioni e delle deformazioni dell’intera turbina a gas.
Numero 2: dispone di un’automazione ultraveloce e robusta e di una tecnologia di meshatura parallela che viene utilizzata per l’esplorazione multidisciplinare dello spazio di progettazione per la geometria reale.
Numero 3: i solutori più veloci, ora disponibili anche per le GPU.
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