Validation of a partitioned fluid-structure interaction simulation for turbo machine rotors
Validation of a partitioned fluid-structure interaction simulation for turbo machine rotors
复制标题
涡轮机转子分区流固耦合仿真的验证
DOI：
10.1080/17445302.2022.2069389
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发表时间：
2022
影响因子：
2.1
通讯作者：
A. Düster
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Lund;D. Ferreira González;J. C. Neitzel-Petersen;L. Radtke;M. Abdel-Maksoud;A. Düster
提出了一种涡轮转子流固耦合数值模拟的分区求解方法。内部开发的边界元法solverpanMARE用于流体模拟，而结构侧则使用商业有限元法求解器ANSYS进行处理。通用的内部多物理场耦合库comana用于隐式耦合过程的管理。作为第一个例子，KRISO集装箱船螺旋桨被认为是。模拟验证了开放的水测试条件下，假设一个刚性螺旋桨的推力和扭矩系数的基础上。最后给出了柔性螺旋桨在开阔水域的仿真结果。在第二个例子中，FSI模拟的验证进行了多层柔性潜水混合器的推力和扭矩系数和局部应变的基础上。结果表明，两个例子的模拟和实验数据之间的良好协议。
A partitioned solution approach for the fluid-structure interaction (FSI) simulations of turbo machine rotors is presented. The in-house developed boundary element method solverpanMARE is used for the fluid simulation, while the structural side is treated with the commercial finite element method solver ANSYS. The generic in-house multiphysics coupling librarycomanais used for the management of the implicit coupling procedure. As the first example, the KRISO container ship propeller is considered. The simulation is validated for open water test conditions assuming a rigid propeller based on the thrust and torque coefficients. Simulation results for a flexible propeller in open water are also presented. In the second example, the validation of the FSI simulation is conducted for a multilayered flexible submersible mixer based on thrust and torque coefficients and local strains. The results show a good agreement between the simulations and the experimental data for both examples.
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