CFturbo中文教程
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turbo的用法
Turbo的用法什么是TurboTurbo是一种加速技术，可以提高网络应用程序的性能和响应速度。
它通过减少网络通信的延迟和带宽消耗来实现。
Turbo最初由Google开发，现在已经成为许多互联网公司和开发者广泛使用的工具。
Turbo的工作原理Turbo利用了两个主要技术来加速网络应用程序：页面预加载和数据压缩。
页面预加载页面预加载是Turbo中最重要的功能之一。
当用户打开一个网页时，Turbo会自动分析该网页所需的资源（例如CSS文件、JavaScript文件、图像等），并在用户浏览该页面之前提前下载这些资源。
这样，当用户需要访问这些资源时，它们已经存在于本地缓存中，从而减少了网络通信的延迟。
具体来说，Turbo会在用户打开一个链接时，同时下载该链接指向的其他页面所需的资源。
这样，在用户点击链接时，这些资源已经被预先加载到本地缓存中，并且可以立即使用。
这种方式可以极大地提高页面加载速度，并且对于那些有大量依赖资源的复杂网页尤其有效。
数据压缩除了页面预加载外，Turbo还使用数据压缩来减少网络通信的带宽消耗。
当数据从服务器传输到客户端时，Turbo会对这些数据进行压缩，以减少传输所需的带宽。
一般来说，Turbo使用的压缩算法可以将数据大小减小50%以上，从而大大提高了网络传输的效率。
Turbo的用途Turbo可以应用于各种类型的网络应用程序，包括网站、移动应用和游戏等。
以下是一些常见的使用场景：网站加速对于网站来说，页面加载速度是用户体验的关键因素之一。
通过使用Turbo，网站开发人员可以显著减少页面加载时间，从而提高用户满意度和留存率。
此外，Turbo还可以减少服务器负载和带宽消耗，从而降低运营成本。
移动应用优化在移动设备上使用互联网应用程序时，网络连接速度往往较慢且不稳定。
为了提供更好的用户体验，开发人员可以使用Turbo来加速移动应用程序的加载速度，并优化网络传输效率。
这对于那些需要频繁与服务器进行通信的实时应用（如社交媒体、即时通讯）尤为重要。
基于CFturbo的泵叶轮的设计方法
基于CFturbo的泵叶轮的设计方法孙靖云; 张光一; 李令喜; 蒋召平; 杜丹阳【期刊名称】《《天津科技》》【年(卷),期】2019(046)0z1【总页数】4页(P24-27)【关键词】CFturbo叶轮; 设计【作者】孙靖云; 张光一; 李令喜; 蒋召平; 杜丹阳【作者单位】中海石油(中国)有限公司工程技术机械采油公司天津300452; 中海石油中国有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300459【正文语种】中文【中图分类】S9690 引言随着海洋石油发展的需要，市场对泵的需求也越来越高，浅油电泵作为海洋石油开采的主要方式越来越受到市场的关注。
传统的泵设计主要采用传统的经验设计方法，一般需要经过设计—试制—试验—修改的过程，设计周期较长，费用较高，对经验的依赖性较强，并且不利于泵性能的提高。
随着计算机技术的迅猛发展，软件设计为泵设计提供了便利的条件，将计算机技术与传统经验相结合，大大缩短泵的设计周期，提高了设计效率。
本文介绍一种基于 CFturbo泵设计软件的方法，为泵设计以及相关研究提供参考。
1 泵设计理论概况泵设计时要保证达到设计参数的要求，即流量、扬程等；使水泵有良好的能量性能，即有较高的水力效率，而且高效率区要尽量宽；有良好的抗汽蚀性能，减少汽蚀引起的效率下降；有良好的稳定性，压力脉动和噪声值均较低；满足一些特殊运行条件的要求。
设计过程中需要提供流量、扬程、转速，由设计者确定装置汽蚀余量，要求达到的效率介质的性质等。
2 泵设计的数学理论基础从制造经济性考虑，大型泵的流速应取大些，以减小泵的体积，提高过流能力；从抗汽蚀性能考虑，应取较大的进口直径，以减小流速。
汽蚀比转速：Q为泵流量，转速n与必需汽蚀余量NPSHr和C都有明确的关系。
对于给定的泵C为定值，如果提高转速 n，则 NPSHr加大，当 NPSHr＞NPSHa将会发生汽蚀。
所以，转速不能过高，要根据汽蚀条件来确定泵的转速。
选择汽蚀比转速 C，然后按给定的装置汽蚀余量NPSHa确定NPSHr，最后可得汽蚀条件所允许的转速：传统的泵设计过程中，泵的效率是核心关键的一点，但泵没有设计出来，所以只能参考同类产品或利用经验公式来估算泵的各种效率和总效率，并尽量在设计中达到估算的效率。
CFturbo泵叶轮设计教程
=Y / (u22 / 2)
0.7-1.3 离心泵 0.25-0.7 混流泵 0.1-0.4 轴流泵 数ψ
d2小，特性曲线平坦
d2大，特性曲线陡峭 由Cordier diagram取值
出口角β3
6-13° 随比转速增大而增大
北京海基嘉盛科技有限公司
北京海基嘉盛科技有限公司
27/24
CFturbo
叶轮三维模型
®
泵及旋转机械设计软件
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28/24
CFturbo
11、模型导出 通用格式
®
泵及旋转机械设计软件
在3Dmodel窗口下，把需要 导出的部分显示，不需导出 的不显示，然后选择要导出 的格式，点击export geometry即可。注意，在 3Dmodel窗口下显示的是什 么导出的就是什么。
3、若为开式叶 轮则勾选 unshroud，并 输入间隙尺寸
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5/24
CFturbo
选择设计参数
®
泵及旋转机械设计软件
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6/24
CFturbo
速度三角形
•α为绝对流动角 •β为相对流动角
®
泵及旋转机械设计软件
2、输入额定设计点工作参数
1、Design point 输入额定设计点的工 作参数，如流量、压差 和转速等； 2、General 确定叶轮旋转方向；以 及定子部分的流动损失； 3、Fluid 输入流体介质的密度 4、确定叶轮入口条件 若垂直进入，入口绝对 流动角（flow angle）为 90°， 若叶轮前有预旋， 则输入实际液流角。
PQ——泵输出功率；PD——泵消耗功率
0.7-1.3 离心泵 0.25-0.7 混流泵 0.1-0.4 轴流泵 数ψ
d2小，特性曲线平坦
d2大，特性曲线陡峭 由Cordier diagram取值
出口角β3
6-13° 随比转速增大而增大
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CFturbo
叶轮三维模型
®
泵及旋转机械设计软件
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CFturbo
11、模型导出 通用格式
®
泵及旋转机械设计软件
在3Dmodel窗口下，把需要 导出的部分显示，不需导出 的不显示，然后选择要导出 的格式，点击export geometry即可。注意，在 3Dmodel窗口下显示的是什 么导出的就是什么。
3、若为开式叶 轮则勾选 unshroud，并 输入间隙尺寸
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CFturbo
选择设计参数
®
泵及旋转机械设计软件
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CFturbo
速度三角形
•α为绝对流动角 •β为相对流动角
®
泵及旋转机械设计软件
2、输入额定设计点工作参数
1、Design point 输入额定设计点的工 作参数，如流量、压差 和转速等； 2、General 确定叶轮旋转方向；以 及定子部分的流动损失； 3、Fluid 输入流体介质的密度 4、确定叶轮入口条件 若垂直进入，入口绝对 流动角（flow angle）为 90°， 若叶轮前有预旋， 则输入实际液流角。
PQ——泵输出功率；PD——泵消耗功率
基于CFturbo的离心泵设计专题资料(二)
6.低比转速离心泵叶轮内固液两相流的数值分析.pdf 为了分析离心叶轮内固液流动特性,采用Mixture多相流模型,扩展的标准κ ε 湍流方程与SIMPLEC算法,应用流体动力学软件Fluent对低比转速离心泵叶轮 内固液两相湍流进行了数值模拟.分析了多种粒径及浓度条件下的固相体积浓 度分布规律.当颗粒直径较小和泥沙浓度较低时,固粒在叶轮出口附近会出现 向叶轮背面迁移的趋势;但在离心泵叶轮固液两相流动中,固体颗粒还是主要 集中于叶轮工作面,因而会加剧叶轮工作面磨损破坏速度.数值结果表明,在相
心泵知识库：
1.小粒径固液两相流在螺旋离心泵内运动的数值分析.pdf 针对螺旋离心泵内固液两相流动比较复杂的情况,以黄河含沙水为工作介质, 采用改变沙粒粒径和含沙水体积分数的方法,对小粒径颗粒在螺旋离心泵内的
流动进行了数值模拟.通过内流场的速度、压力与颗粒分布,分析了粒径大小
对泵内固体颗粒运动的影响和进口固相初始体积分数对泵内压力和固相分布 的影响,得出压力沿叶轮工作面和背面的分布规律以及固相体积分数沿叶轮轴
Workbench软件对离心泵叶轮转子进行模态分析,得到四阶固有频率和振型;加
载径向力载荷后,不同流量下叶轮转子产生形变,其中0流量和0.4 Q0流量时泵 密封环处形变量超出密封间隙设计值,为泵的密封环间隙的设计和修改提供了
参考依据.
5.离心泵流噪声实验研究.pdf 搭建了离心泵流噪声测试系统，并对离心泵的流噪声进行实验研究。利用水 听器测量了原型叶轮和四种改型叶轮在不同转速下的流噪声，发现水 泵流噪 声随着转速的增加而增加，随轮舌间隙的减小而增加。实验结果还表明，水 泵下游的流噪声声压级要高于上游。观察水泵两端声压级差随转速以 及叶轮 半径的变化关系，并探讨其产生的原因。
CFX_旋转机械前后处理TurboPrePost
proprietaryworkshopsupplement物理定义物理定义默认的fluidsimulationtype和modeldata对于此次模拟合适选择boundarytemplate为ptotalinletmassflowoutletboundarytemplate对于大多数普通旋转机械边界组合提供了快速设置设置massflow为percomponent然后输入massflowrate为004kgs1所有物理设置包括流体类型模拟类型入口和出口边界条件交界面类型和求解器参数都在此面板设置
6. 展开 Solver Parameters 框
7. 设置 Convergence Control 为 Physical Timescale ，其值为 1 / 3000 [rev/min] 〔选择表达式按钮可输入此值〕
8. 如此设置了时间尺度为 1/ω ，这里 ω 是风机旋转速度。通常设 置时间尺度为此特征时间尺度的某一倍速
Inventory #002446 W8-14
求解器和后处理
1. 求解管理器中点击 Start Run 2. 一旦求解运行完毕，在后处理中
观察结果
Version 1.3
Workshop Supplement
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002446 W8-9
物理定义
Version 1.3
Workshop Supplement
5. 改变 Interface Default Type 为 Frozen Rotor
6. 展开 Solver Parameters 框
7. 设置 Convergence Control 为 Physical Timescale ，其值为 1 / 3000 [rev/min] 〔选择表达式按钮可输入此值〕
8. 如此设置了时间尺度为 1/ω ，这里 ω 是风机旋转速度。通常设 置时间尺度为此特征时间尺度的某一倍速
Inventory #002446 W8-14
求解器和后处理
1. 求解管理器中点击 Start Run 2. 一旦求解运行完毕，在后处理中
观察结果
Version 1.3
Workshop Supplement
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002446 W8-9
物理定义
Version 1.3
Workshop Supplement
5. 改变 Interface Default Type 为 Frozen Rotor
CFturbo_案例分析_impeller
m
m
q
26.11.2013
© CFDnetwork® Engineering
Seite 8
Rapid Design and Flow Simulations for Turbocharger Components
1
Conceptual Design CFturbo® – Example: Compressor Impeller
1
Conceptual Design CFturbo® – Example: Compressor Impeller
Mean Lines
Blade Angle Distribution, Wrap Angle, Blade Manipulation
m
q
Conformal Representation of Blade Angles
1
Conceptual Design Cfturbo®
Stage Design
Complete Design containing Impeller and Volute
26.11.2013
© CFDnetwork® Engineering
Seite 10
Rapid Design and Flow Simulations for Turbocharger Components
Tip Clearance Influence
Tip Vortex in Impeller
0.2 mm Tip Clearance
0.4 mm Tip Clearance
26.11.2013
© CFDnetwork® Engineering
Seite 17
Rapid Design and Flow Simulations for Turbocharger Components
CFturbo叶轮设计教程
=
. ∆
Q-流量
∆ − 压差
P-轴功率
二、轴流泵优化
5.结果——敏感性分析/初始模型最佳预测MOP
响应面：
∆ = (S1,∆z)
二、轴流泵优化
5.结果——敏感性分析/平行坐标绘图
参数
目标
约束
二、轴流泵优化
5.结果——优化
算法
采样数
分析时间
分析时间/样本数
效率
进化算法（EA）
43
优化后
三、跨声速离心压气机优化
7、优化设计前后对比
优化前
44
优化后
三、跨声速离心压气机优化
7、优化设计前后对比
优化前
45
优化后
小结
Cfturbo与CFD软件如PumpLinx具有无缝集成接口，可快速实现设计
仿真的一体化设计与分析；
大多数优化软件均可集成CFturbo和相关联的CFD分析软件如
目录
1. 优化设计系统技术方案简介
2. 支撑软件介绍
3. 设计优化案例分享
4. 小结
2
优化设计系统技术方案简介
网格生成
ICEM-CFD, TurboGrid,
Pointwise, Gambit, …
参数化设计
CFturbo®
CFD/FEM 仿真
PumpLinx, ANSYS-CFX,
Star CCM+, CFdesign, …
• 总压比：Π= 4
• 转速：n = 90000 min-1
34
三、跨声速离心压气机优化
1、用CFturbo®进行初始设计
导出模型进行CFD仿真计算
35
三、跨声速离心压气机优化
. ∆
Q-流量
∆ − 压差
P-轴功率
二、轴流泵优化
5.结果——敏感性分析/初始模型最佳预测MOP
响应面：
∆ = (S1,∆z)
二、轴流泵优化
5.结果——敏感性分析/平行坐标绘图
参数
目标
约束
二、轴流泵优化
5.结果——优化
算法
采样数
分析时间
分析时间/样本数
效率
进化算法（EA）
43
优化后
三、跨声速离心压气机优化
7、优化设计前后对比
优化前
44
优化后
三、跨声速离心压气机优化
7、优化设计前后对比
优化前
45
优化后
小结
Cfturbo与CFD软件如PumpLinx具有无缝集成接口，可快速实现设计
仿真的一体化设计与分析；
大多数优化软件均可集成CFturbo和相关联的CFD分析软件如
目录
1. 优化设计系统技术方案简介
2. 支撑软件介绍
3. 设计优化案例分享
4. 小结
2
优化设计系统技术方案简介
网格生成
ICEM-CFD, TurboGrid,
Pointwise, Gambit, …
参数化设计
CFturbo®
CFD/FEM 仿真
PumpLinx, ANSYS-CFX,
Star CCM+, CFdesign, …
• 总压比：Π= 4
• 转速：n = 90000 min-1
34
三、跨声速离心压气机优化
1、用CFturbo®进行初始设计
导出模型进行CFD仿真计算
35
三、跨声速离心压气机优化
CFturbo
打开软件
泵设计 风机设计 压缩机设计 涡轮设计
叶轮设计
基本设计参数
流体类型 旋向 压水室效率
入流角
子午面造型设计
手动设置尺寸 短叶片选项 开式叶轮选项
子午面造型设计
吸入系数 工作系数 出口宽度/ 出口直径 效率
建议默认
子午面造型设计
轴设置 轴径 进口直径 出口直径 出口宽度
子午面线型设计
蜗壳基本尺寸设计
蜗壳类型设置
进口直径 进口宽度
偏移 设置
蜗壳断面形状设计
断面形状选择
断面形状属性
蜗壳螺旋线设计
基本参数
蜗壳螺旋线设计
扩散段类型 高度
出口直径
蜗壳隔舌设计
隔舌类型 基本参数
模型导出
Cftu旋转机械软件/咨询公司Cfturbo Software & Engineering GMBH的产品。 2.公司在旋转机械设计领域已有超过15年的历史，通过大量 的工程实践积累了非常丰富的经验，设计领域包括泵、风机 在内的旋转机械的CFD仿真，FEM仿真，模型设计及优化。 3.作为一个便捷高效的工程设计软件，CFturbo广泛应用于离 心泵、混流泵、离心风机、混流风机、压缩机、涡轮等旋转 机械的设计，只需要给出流量、效率等性能需求，就可以自 动生成叶轮及蜗壳造型。 4. CFturbo 具备与多种CAD与CAE软件的直接接口，从而确 保CFturbo设计生成的几何造型能够便捷地导入各种软件进 行模型修改、性能校核、优化设计、性能分析等相关工作。
曲率变化
静力矩变化 控制点
面积变化
叶型设计
叶片数 叶型选择 叶片厚度
叶片表面 分离系数 冲角
叶片角设计
速度三角形 进口角 出口角
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叶轮设计流程
压力面/吸力面几何参数
增加轮毂/轮盖控制点
——50 /60——
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叶轮设计流程
压力面/吸力面几何参数
增加轮毂/轮盖控制点
——51 /60——
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叶轮设计流程
轴向视图显示
——31 /60——
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叶轮设计流程
主要参数给定 • 无量纲系数 • 水力效率、机械效率、容积效率……
——32 /60——
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叶轮设计流程
主要尺寸计算 • 转轴直径 • 叶轮进出口尺寸……
——33 /60——
CFturbo公司和NUMECA公司介绍 许可证配置、安装和更新
功能按钮介绍
设计理论及流程
8月23日下午
功能按钮介绍和设计 理论、流程
性能、尺寸参数介绍 近似函数应用 CAD、CFD接口使用和介绍
——3 /60——
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子午轮廓调整
曲率、静矩、截面面积……
——36 /60——
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叶轮设计流程
子午轮廓调整（鼠标拖动/输入数值）
——37 /60——
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叶轮设计流程
视图显示效果
——38 /60——
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附加功能——设计方案对比
不同设计方案对比
增加/删除对比设计方案 对比方案颜色设置
——24 /60——
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附加功能——设计方案对比
不同设计方案对比
叶轮、蜗壳、几何角度、无量纲几何参数
——52 /60——
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叶轮设计流程
三维视图显示
——53 /60——
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叶轮设计流程
前缘形状
钝头、椭圆头、贝赛尔曲线
——54 /60——
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叶轮CFD输出接口
NUMECA AutoGrid
Ansys TurboGrid
Ansys ICEM CFD
Gridgen
Gambit(Fluent)
——16 /60——
Ansys BladeGen
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输入数据格式
Cft-files + Neutral formats(*.igs;*.stl;*.stp)
——7 /60—— Copyright © NUMECA-BEIJING
项目管理
快捷菜单栏
项目信息
设计参数摘要
警告信息
设计历史记录
——8 /60—— Copyright © NUMECA-BEIJING
三维视图动态显示
切平面 叶轮旋转
树形结构 显示
S3流面显示
——9 /60——
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——21 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
附加功能——近似函数
叠加对比显示近似函数
水力效率与比转速、流量的关系
——22 /60——
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附加功能——近似函数
近似函数允许的上下限范围
功率系数与比转速关系
——23 /60——
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叶轮设计流程
子午形状显示
——34 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
叶轮设计流程
综合性能图标显示
设计点是否在推荐范围内
——35 /60——
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叶轮设计流程
叶轮设计流程
三维视图显示
——47 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
叶轮设计流程
叶型设计
——48 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
叶轮设计流程
压力面/吸力面几何参数
手工拖动或输入数值
——49 /60——
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目 录
软件功能 界面菜单
项目管理 三维模型 数据输出 数据输入
附加功能
操作菜单 近似函数
对比设计 撤销操作
参数选择
——6 /60——
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软件功能
专业高效易用的径流/混流叶轮机械设计软件
径流和混流叶轮
离心泵叶轮设计
确定进出口速度三角形 中弧线&叶型设计 性能曲线预估
——29 /60——
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叶轮设计流程
开始
选择叶轮设计 选择蜗壳设计
——30 /60——
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叶轮设计流程
主要尺寸设计 • 输入体积流量、压头、转速和密度 • 进口预旋状态 • 盖板间隙 • 旋转方向 • 叶片数
左键：旋转 中键： 上下移动—缩放
左右移动—绕z轴旋转
右键：平移
——12 /60—— Copyright © NUMECA-BEIJING
数据输出格式
——13 /60——
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叶轮CAD几何输出
ProEngineer
UniGraphics
Solidworks
——41 /60——
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叶轮设计流程
进出口几何角设计——数值显示
展向截面数调整
——42 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
叶轮设计流程
子午面流动
绝对速度子午分量、相对速度
——43 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
——25 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
附加功能——撤销功能
首先安装Cfturbo默认的参数完成自动化的叶轮设计，
然后在此基础上进行细节参数调整
——26 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
附加功能——参数设置
物理量单位选择 压头： m,ft 长度：mm, in,m 密度：m3/h,m3/s,gpm 应力：Mpa,PSI 压力：Mpa,PSI,bar,Pa 功率：kW,hp 质量流量：kg/s.lb/s 温度：K,°C，°F 面积：mm2,m2,in2 速度：m/s,ft/s
AutoCAD
Inventor
——14 /60——
CATIA
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蜗壳CAD几何输出
ProEngineer
UniGraphics
Solidworks
AutoCAD
Inventor
——15 /60——
CATIA
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第二天培训内容
日期
题目
内容
进出口尺寸等总体参数设计
子午流面设计
8月24日上午
离心泵叶轮设计
确定进出口速度三角形 中弧线&叶型设计 性能曲线预估
蜗壳进口参数给定
8月24日下午
离心泵蜗壳设计
横截面形状选择和尺寸设计 蜗壳环量分布调整
出口扩散段类型和尺寸设计
叶轮设计流程
性能预测
增加、删除转速线
改变横纵坐标轴参数
……
——58 /60——
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叶轮设计流程
选择CAD软件接口输出，输出后以宏语言方式调用
——59 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
叶轮设计流程
对计算域的进出口进行延伸
——19 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
附加功能——近似函数
功能强大的近似函
数
推荐参数范围
用户自定义函数的
图形化显示
——20 /60——
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附加功能——近似函数
可选的叶轮
机械近似函 数 用户自定义 的近似函数 （创建、删 除、重命名）
叶轮设计流程
尾缘形状
钝头、椭圆头、贝赛尔曲线
——55 /6
叶轮设计流程
前视图
——56 /60——
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叶轮设计流程
三维视图显示
——57 /60——
Copyright © NUMECA-BEIJING
——27 /60—— Copyright © NUMECA-BEIJING
附加功能——参数设置
在线帮助语言选择 提前对许可证过期时间提