1. 수학적 모델 :터보 시뮬레이터는 터보 기계 내에서 발생하는 물리적 프로세스를 설명하는 수학적 모델을 기반으로 합니다. 이러한 모델에는 열역학, 유체 역학, 열 전달 및 기계 공학의 법칙이 포함됩니다. 모델은 블레이드, 베인, 케이싱과 같은 터보 기계 구성요소의 형상뿐만 아니라 작동 유체(예:공기, 증기 또는 가스)의 특성도 고려합니다.
2. 계산 방법 :터보 시뮬레이터에 사용되는 수학적 모델은 유한요소해석(FEA), 유한체적법(FVM), 전산유체역학(CFD) 등의 계산적 방법을 사용하여 해석됩니다. 이러한 방법에는 터보기계의 기하학적 구조를 작은 요소 또는 셀로 분리한 다음 수치 기법을 적용하여 각 요소 내의 지배 방정식을 푸는 작업이 포함됩니다.
3. 소프트웨어 도구 :터보 시뮬레이터는 일반적으로 수학적 모델과 계산 방법을 통합하는 소프트웨어 도구를 사용하여 구현됩니다. 이러한 소프트웨어 도구는 터보 기계 형상 및 작동 조건을 입력하고 시뮬레이션 결과를 시각화하기 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공합니다. 일부 인기 있는 터보 시뮬레이터 소프트웨어 패키지에는 ANSYS CFX, COMSOL Multiphysics 및 Siemens STAR-CCM+가 포함됩니다.
4. 시뮬레이션 :시뮬레이션을 수행하기 위해 사용자는 터보 기계의 형상, 작동 조건(예:압력, 온도, 유량) 및 원하는 출력 매개변수(예:효율성, 압력 비율, 전력 출력)를 정의합니다. 그런 다음 소프트웨어는 계산 방법을 사용하여 수학적 모델을 해결하고 시뮬레이션 결과를 생성합니다.
5. 분석 및 최적화 :시뮬레이션 결과를 분석하고 시각화하여 다양한 작동 조건에서 터보 기계의 성능을 이해할 수 있습니다. 또한 터보 시뮬레이터를 사용하면 엔지니어는 블레이드 및 베인의 모양 및 크기와 같은 터보 기계 구성 요소의 설계를 최적화하여 성능과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
전반적으로 터보 시뮬레이터는 엔지니어가 터보 기계 시스템을 분석, 설계 및 최적화할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다. 이를 통해 엔지니어는 실제 프로토타입 없이도 다양한 작동 조건에서 터보 기계의 동작을 예측할 수 있으므로 설계 및 개발 과정에서 시간과 리소스를 절약할 수 있습니다.
