Concepts NREC v软件新版本发布｜v2025.1 CAE软件新功能介绍

 

2025 年 4 月 3 日，Concepts NREC 正式发布了敏捷工程设计系统^® （Agile Engineering Design System®）的最新版本—V2025.1。Agile Engineering Design System®（AEDS）是一套完整的叶轮机械设计系统，包括计算机辅助设计（CAE）和计算机辅助制造（CAM）软件。

 

V2025.1 是一次非常重要的版本更新，所有软件模块均新增了多项重要功能。其中包含 ARMD 转子动力学软件的首次发布，该软件将作为 AEDS 的集成组成部分。用户可在 AxCent® 软件内启动 ARMD，在设计过程中实时进行转子动力学分析。此版本还集成了 ADS Code LEO—— 一款基于 GPU（图形处理器）驱动的 CFD（计算流体动力学）求解器，其运行速度比其他市售涡轮机械 CFD 求解器快 15 至 120 倍。此外，循环分析软件 CYCAL™现已作为 AEDS 的组成部分开放使用。

 

最关键的更新包括：在所有一维求解器中新增密封件二次流模型；实现密封件几何数据从一维设计程序向 AxCent与pbCFD™的无缝传输；以及在pbCFD中具备分析泄漏路径的能力。TurboOpt II™通过新增的试验设计（DOE）功能，将所有模块整合联动，助力用户探索各设计领域的方案权衡。其中MAX-PAC™ 加工软件也已对支持整体闭式叶轮的五轴加工MAX-SI™ 模块进行了重大升级。

 

 

ARMD

与Axcent模块的一键互联功能

用户只需点击 “Agile-ARMD-AeroCC”，即可通过气动耦合平台（Aerodynamic Cross Coupling，简称 AeroCC），将 AxCent中的工质特性、关键气动分析结果及几何细节一键导入至 ARMD，实现两者的互联。

 

全新的迷宫密封模型

借助这一新功能，ARMD软件的用户可以针对迷宫密封进行更高保真的转子动力学分析。迷宫密封程序能计算刚度、阻尼和泄漏量。密封齿可以在静止侧/转动侧/双侧。

 

AxCent

三维几何可视化功能升级

3D VTK(可视化工具包) 现在已可使用。它可以提供更好的三维细节展示。此次升级的优势主要体现在两方面：

• 通过叠加（overlay）功能，可以更加便捷地对比不同设计方案在三维细节上的差异；
• 可以更加直观的观察旋转方向。

 

增强了通流分析模式

针对涡轮和压缩机算例，分别更新了默认的损失模型和落后角模型，提升了分析的适配性与准确性。

 

改进了通流设计模式

目前，通流计算求解器已可应用于设计模式。在通流设计模式下，用户可以自定义所需的出口平均总压（绝压）和出口气流角。在这种模式下，叶片角会自动调整已满足上述的压力和气流角要求。同时，进一步的优化方式（包括沿叶高设置压力控制点和各叶排叶片角的范围约束等功能）也已可以使用。

 

改进了通道面积计算方式

现在用户可使用基于几何流线的方法来计算通道面积。这种方式显著提升了喉口面积的计算精度（尤其适用于弯扭程度较大的叶片）。此外，针对导叶、撑板等极低稠度的部件，也内置了专门的通道面积计算方法。

 

与ARMD软件的一键互联功能

目前Axcent已支持将流体性质、关键的气动分析结果、几何详细情况一键传递给ARMD软件。ARMD具有完整的转子/轴承分析能力，可用于评估几乎所有轴承，转子/轴承系统及机械传动系统。两者的数据传输通过ARMD的气动耦合工具（AeroCC）完成。

 

加强了密封控制功能，可处理阶梯式密封

在Axcent中改进了密封编辑功能。目前已可以自动完成阶梯式密封的参数化造型。改进了密封的控制和操作方法。增加了自动控制密封齿高度的功能，以及进行了一系列更新便于用户设计。

 

其他更新

• 增强了轴流叶片造型能力。在基于“中弧线-厚度”的轴流叶片造型方式中，增加了最大厚度所在位置的编辑能力。

   

• 优化了次级流道与主流道交汇处点的编辑能力。使固体表面与次级流道的吻合性更好。
• 进一步拓展了部分选项的输入方式。目前很多选项已支持用对话框输入和图片交互输入相结合的方式共同编辑，更便于设计操作。

 

AXIAL

增加了基于Craig & Cox修正的轴向间隙计算方法

针对无叶的轴向间隙段/管段，已可用Craig and Cox修正其一维计算。该损失模型目前已可应用于隐式/显式设计。通过这一手段，Axial中整机一维模拟的精度将进一步提高。

 

增强了双涵道风扇/压缩机的编辑能力

用户可以直接通过一维子午面视图编辑双涵道风扇/压气机的hub/shroud轮廓。其编辑方式已从基于面积的编辑变更为基于流动几何的编辑。且涵道分开处前后的几何不会改变。

 

总压损失模型修正

新增总压损失手动输入选项，用户可针对亚音速、跨音速及超音速的各部件，手动设定精确的总压损失值，解决了原总压损失模型无法在跨音速部件使用的问题。

 

进一步完善了UI逻辑

进一步完善了Axial中各输入项之间的用户界面逻辑。目前Axial中的输入项，会根据用户之前的选择，自动启用或禁用相应选项。例如，若用户将部件类型转化为通道、蜗壳或集气罩，那么叶片部分参数将自动禁用。此外，对一维详细设计模式/分模式下的参数逻辑规则，也进行了优化调整。

 

CFD

PbCFD功能升级（测试版）

新版PbCFD现已支持前盖板、后盖板的密封网格划分及计算（包括密封齿）。但目前暂不支持阶梯式密封的PbCFD计算(阶梯式密封当前仅支持 Numeca 等求解器计算)。同时，新版PbCFD已支持主流路径的全周非定常计算。我们期待着您对这些功能的反馈。

 

 

集成了首款基于GPU的求解器

AxCent CFD 现已集成基于 GPU 的求解器 ADS Code LEO。您可以从以下链接视频中查看这一内容。如需进一步了解，可与CN中国联系。

 

集成了Ansys CFX求解器

新版Axcent现已支持Ansys CFX求解器。且求解结果可直接在Axcent的后处理器中进行处理，包括查看各类参数表图、线性图（如不同叶高载荷图）、二维/三维视图。同时CFX计算的矢量图和各类云图也可在Axcent中直接查看。

 

COMPAL

新增了Compal中压缩机特性线的折合功能

有的压缩机需要在多个工况点下运行。针对这一类压缩机的设计与分析需求，Compal新增了“始终使用折合参数”选项，来帮助您直接查看折合到标准条件下的性能图。启用该选项后，所有特性线的质量流量与转速均会自动转换为标准工况下的折合值，且该设置可随时开启或关闭。

 

新增了Compal中进口两相流的处理功能

气液两项由温度及压力来定义。COMPAL现已支持在压缩机入口进行两相流的定义，可帮助用户更精准的定义工质属性，进一步提高一维设计与分析的精度。

 

改进了Compal中压缩机性能图的外观（测试版）

Compal线性图的外观和显示功能进行了优化。用户勾选 “使用更新绘图（测试版）”（Use Updated Plots (Beta)）选项后，即可使用优化后的性能图视图。该功能主要对细分网格线和线条图的颜色的显示和编辑能力进行了优化。该功能尚处于测试阶段，欢迎用户积极反馈意见，以便我们后续对全产品套件的绘图库进行全面优化。

 

在Compal的性能图中有更多的模板

新版Compal中提供了很多性能图的模板。用户可以根据需要调用这些模板，更方便的更改性能图的X轴、Y轴定义。

 

CYCAL

推出α版的Cycal

独立运行的Cycal模块现已开放早期测试。该模块目前已能和离心、轴流叶轮机的一维模块，流体工质库及其他循环相关组件（如热交换器、冷凝器、蒸发器、中间冷却器和膨胀阀等）实现集成交互。如需提前试用，请随时联系我们。

 

 

离心、向心类设计一维程序的更新(COMPAL,PUMPAL,RITAL)

一个新的针对径流叶轮机械的密封模型-可处理台阶式密封，并提高了对各种形式工质的适应性（COMPAL,PUMPAL,RITAL）

 

针对径流类叶轮机（包括离心压缩机、离心泵、向心涡轮）我们开发了一种新的迷宫密封模型。在老式模型的基础上，新模型通过考虑更多的几何参数（如台阶状的密封齿，密封间隙与密封齿节距的比值，密封齿宽度等）进一步改进了我们的模型。

 

在求解模式上，新的密封模型采用迭代的方法来改变泄露流量来直至与密封压力匹配为止(老的密封模型采用的是更直接的封闭式的方法来求解泄露流量)。这种迭代的方法提高了模型对各种形式工质的适应性。

为离心类一维程序提供一种新的页面默认布局（COMPAL，PUMPAL）

用户可以在COMPAL,PUMPAL中应用一个新的“default layout”（默认布局）来更加快捷和方便的进行一维设计。该默认布局可以根据用户需要进行调整。用户可以先调整出自己习惯的界面布局方式，然后在Standard Screens菜单中选择Create并将当前布局保存成默认布局即可。

 

可以将一维计算的结果更方便的保存为CSV格式（COMPAL,PUMPAL，RITAL）

选择任何需要的一维结果输出表，并右击选择“SAVE-CSV”即可将这一结果保存为CSV形式。更便于用户完成设计工作。

  

针对多级离心式叶轮机，保留并优化了次级流道通过Agile Link从COMPAL/PUMPAL向Axcent传输的功能

针对多级离心式叶轮机，我们改进了通过Agile link将一维程序中的前后盖板密封部件导入至Axcent中的功能。

 

其它的新功能亮点

§       对于补气功能进行了拓展，新增基于动压的初始设置；

§       对于入口边界条件进行了拓展与重置。目前已支持气液两相流作为入口条件。

 

 

RITAL

针对次级流道问题，更新了AXCENT与RITAL的链接

现在您可以将Rital中的前后盖板密封部件一键导入Axcent中。密封结构自动与叶轮几何的约束匹配。

 

其它的新功能亮点

§       对叶轮的设置模板进行了优化重构。当选择不同损失模型、落后角模型、攻角损失模型时，会自动切换不同的输入选项。

§       密封的计算结果已可在输出列表中详细查看。

 

 

TurboOPT II

基于Dakota的实验设计功能

我们很高兴的在新版TurboOPTII中引入基于Dakota的实验设计功能（DOE）。DOE是一种强大的技术，它通过系统地改变输入参数并分析其对性能的影响，帮助设计师有效地探索他们的设计空间。这意味着用户可以获得更深入的见解，可以更快地确定参数之间的最佳配置，并做出更明智的决策，以提高机器性能。DOE目前已采用TurboOPTII后处理中的诸多可视化技术（例如关联矩阵，自组织映射图(SOM)等），未来还将新增更多功能。

 

DOE：针对样本数的建议 

为方便用户使用，给出了基于简洁方程的样本数建议（包括最小样本数，推荐用样本数等），进一步完善了TurboOPTII中指导设置功能。

 

更新了向导流程设置

基于目标优先原则，我们重构了TurboOPTII的向导流程。现在TurboOPTII初始运行时将按照用户不同的目标需求（参数范围研究/目标优化探索/单次自动运行）来优化工作流程。

 

更新了用户界面

我们重新设置了TurboOPTII中的用户界面以引导客户更方便的完成设置。

 

历史图表（Beta版）

为了进一步优化TurboOPTII，我们将计算中的实时图表引入了一个单独的界面中。这个功能的实现意味着对于远程桌面操作的客户而言，实时观测TurboOPTII的计算结果会更加方便（注意，Beta版并没有复制所有列表结果查看功能）。我们期待大家对于该测试功能的任何反馈。

 

其它的新功能亮点：

·       新增进度条功能，用以查看加载较慢步骤的实时情况；

·       增强了软件中图标和快捷菜单功能，以方便用户在预览界面中更加友好的访问、编辑整体优化设置及多目标优化中各块的设置。

 

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2025.1版本现已支持APS会员下载，如需安排现场演示或申请试用许可证，请与Concepts NREC中国销售团队联系：

👤：李辉

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