设置参考模拟的停止准则

除了固定步数停止准则外,还可以监视某些关键物理量,如质量流率和总压力比,以评估压缩机中气流的收敛。Design Manager中的智能扫掠研究中,每次运行(第一次除外)将重用上一次运行的结果。因此,定义基于物理量的停止准则可以减少设计运行时间。

在模拟中,将创建两个计算以下物理量的报告:
  • 定子出口处校正的质量流率 - 定子出口处的总质量流率乘以涡轮机校正因子。还乘以定子叶片数 46。请参见校正的质量流率
  • 转子总压力比 - 转子出口处(转子和定子之间的交界面)的平均质量流量压力除以转子入口处的质量流量平均压力。该值表示总压力在转子级升高。
  • 级总压力比 - 定子出口处的平均质量流量压力除以转子入口处的平均质量流量压力。需要此物理量作为智能扫掠响应。
  1. 要根据定子出口处校正的质量流率创建监视器停止准则:
    1. 要为定子出口处的质量流率创建报告,右键单击报告节点并选择流/能量 > 质量流量
    2. 选择质量流量 1 节点并将部件设为区域 > StatorPassage > 边界 > 出口
    3. 质量流量 1 报告重命名为 StatorOutletMassFlow
    4. 要创建以下两个平均质量流量物理量,右键单击两次报告并选择流/能量 > 平均质量流量
    5. 如下定义这两个报告:
      报告名称 重命名为 属性
      平均质量流量 1 RotorInletTotalPressure 场函数 Absolute Total Pressure(绝对总压力)
      部件 区域 > RotorPassage > 边界 > 入口
      平均质量流量 2 RotorInletTotalTemperature 场函数 总温 > 基准参考坐标系
      部件 区域 > RotorPassage > 边界 > 入口
    6. 要创建两个全局参数,右键单击自动化 > 参数节点,然后选择新建 > 标量
    7. 如下定义这两个全局参数:
      参数名称 重命名为 属性
      标量 Pref 101325
      维度 压力
      标量 2 TRef 288.1
      维度 温度
    8. 要为校正因子创建场函数,右键单击自动化 > 场函数节点,然后选择新建 > 标量
    9. 如下定义场函数:
      函数名 重命名为 属性
      用户场函数 1 MassFlowCorrectionFactor 函数名 MassFlowCorrectionFactor
      维度 无量纲
      定义 (sqrt(${RotorInletTotalTemperatureReport}/${Tref})/(${RotorInletTotalPressureReport}/${Pref}))
    10. 要为定子出口处的校正质量流量创建报告,右键单击报告节点并选择用户 > 表达式
    11. 如下设置新报告:
      Report Name(报告名称) 重命名为 属性
      表达式 1 CorrectedStatorOutletMassFlow 定义 ${StatorOutletMassFlowReport}*46*${MassFlowCorrectionFactor}

      在此为全尺寸模型计算校正的定子出口质量流量。46 是定子叶片数。

      量纲 质量/时间
    12. 要根据报告创建监视器,右键单击 CorrectedStatorOutletMassFlow 报告并选择根据报告创建监视器
    13. 右键单击监视器 > CorrectedStatorOutletMassFlow 监视器节点并选择根据监视器创建停止准则
    14. 选择停止准则 > CorrectedStatorOutletMassFlow 监视器准则节点并如下设置属性:
      节点 属性
      CorrectedStatorOutletMassFlow 监视器准则 准则选项 渐进
      逻辑规则 And
      渐进极限 刷新采样
      |最大–最小| 1.0E-5
      样本数 100
      已标准化
  2. 根据转子总压力比创建监视器停止准则:
    1. 要在转子出口处创建平均质量流量压力,右键单击报告节点并选择流/能量 > 平均质量流量
    2. 如下定义新报告:
      Report Name(报告名称) 重命名为 属性
      平均质量流量 1 RotorOutletTotalPressure 场函数 绝对总压力
      部件 区域 > RotorPassage > 边界 > Int_1[RotorPassage/StatorPassage]

      此边界是流离开转子区域(转子和定子之间的交界面)时的位置。

    3. 要为转子总压力比创建报告,右键单击报告节点并选择用户 > 表达式
    4. 如下设置新报告:
      Report Name(报告名称) 重命名为 属性
      表达式 1 RotorTotalPressureRatio 定义 ${RotorOutletTotalPressureReport}/${RotorInletTotalPressureReport}
      量纲 无量纲
    5. 要根据报告创建监视器,右键单击 RotorTotalPressureRatio 报告并选择根据报告创建监视器
    6. 右键单击监视器 > RotorTotalPressureRatio 监视器节点并选择根据监视器创建停止准则
    7. 选择停止准则 > RotorTotalPressureRatio 监视器准则节点并如下设置属性:
      节点 属性
      RotorTotalPressureRatio 监视器准则 准则选项 渐进
      逻辑规则 And
      渐进极限 刷新采样
      |最大–最小| 1.0E-5
      样本数 100
      已标准化
定义两个监视器停止准则后,将每次运行的迭代数限制为 5000
  1. 选择停止准则 > 固定步数节点并将固定步数设为 5000 并激活已启用
  2. 要在智能扫掠研究中创建级总压力比报告作为设计响应:
    1. 要在定子出口处创建平均质量流量压力,右键单击报告节点并选择流/能量 > 平均质量流量
    2. 如下定义新报告:
      Report Name(报告名称) 重命名为 属性
      平均质量流量 1 StatorOutletTotalPressure 场函数 绝对总压力
      部件 区域 > StatorPassage > 边界 > 出口
    3. 要为级总压力比创建报告,右键单击报告节点并选择用户 > 表达式
    4. 如下设置新报告:
      Report Name(报告名称) 重命名为 属性
      表达式 1 StageTotalPressureRatio 定义 ${StatorOutletTotalPressureReport}/${RotorInletTotalPressureReport}
      维度 无量纲
  3. 保存参考模拟。