1. 公司介绍

CFturbo是CFturbo software & Engnieering GMBH公司的产品。该公司是一家德国专业的旋转机械设计软件/咨询公司，总部位于德国的德累斯顿市，公司在旋转机械设计领域已有超过20年的历史，通过大量的工程实践积累了非常丰富的设计和仿真经验。

       2. CFturbo软件介绍

CFturbo是专业的叶轮机械叶轮及蜗壳设计软件，该软件结合了成熟的旋转机械理论与丰富的实践经验，基于设计方程与经验函数开展设计，并且能够根据用户积累的专业技术和设计准则来定制经验函数。作为一个便捷高效的工程设计软件，CFturbo广泛应用于离心/混流式/轴流式的泵、风机、压缩机、涡轮、水轮机等旋转机械的设计。

图 1 CFturbo设计案例

       3. CFturbo软件技术优势

►      完备的设计功能：CFturbo具备离心及混流式泵/风机/压缩机/涡轮/水轮机的叶轮参数化设计能力，以及与叶轮匹配的蜗壳、扩压器（叶片式/流道式）等的整机设计能力，支持三级以内多级转子的设计能力，支持污水泵、双蜗壳、复合叶片等的设计能力。

►      全参数化智能设计，设计快速，重复性好：只需提供叶轮机械设计点的流量、压差、转速和流体介质属性等基本条件，CFturbo即可根据内置的经验函数自动设计叶轮机械的二维和三维水力模型。CFturbo智能化设计功能可引导设计人员进行叶轮机械的流程化的设计，同时有经验的设计人员可以根据自己的经验和特定的设计要求在不同的设计阶段对自动设计进行干预，快速实现模型的改型设计。

►      叶轮子午面设计及固体结构加厚设计：CFturbo叶轮子午面流道设计提供贝塞尔曲线、直线+圆弧、直线、样条曲线、导入外部曲线等方式来控制子午流道的形状，并提供过流面面积曲线、静力矩曲线、子午面速度云图分布等信息指导子午面形状设计。支持对子午面二次回流和叶轮结构固体加厚设计功能。

图 2叶轮子午面二次流及固体加厚设计

►      叶型设计功能：CFturbo内置有多种叶型供用户选择，如圆柱式、扭曲式、直纹式、直出式等，用户可根据叶轮机械的设计要求选择合适的叶型。软件内置了速度三角形设计理论和液流角设计相关的经验函数指导设计。

图 3多种叶型设计选项

►      叶轮逆向设计功能：支持导入已设计好的经典设计方案的叶轮3D几何，通过半自动化的操作方式获取导入叶轮几何的子午面、叶轮参数化设计建模的各步骤参数，获取该导入模型的CFturbo的参数化设计模型，使已有设计方案可更易于手动调整设计参数，更好的支持设计优化迭代。

图 4 叶轮逆向工程

►      蜗壳断面形状设计功能：CFturbo提供了8种断面形状供用户选择。

图 5 蜗壳断面形式

►      蜗壳固体加厚功能：支持基于已设计好的蜗壳流道进行固体加厚设计。

图 6 蜗壳固体加厚功能

►      CFturbo数据库功能：

         n 内置真实气体物性库和状态方程：CFturbo集成了CoolProp开源物性库和REFPROP物性库。内置多种非理想气体状态方程，如雷德利希-邝氏方程及其修正方程、彭-罗宾逊状态方程等，支持基于CoolProp真实物性进行设计。

         n 内置多种翼型库且支持翼型库的扩展：集成了NACA翼型数据库，并支持对该翼型数据进行改型设计，同时支持将已有的翼型数据输入CFturbo进行设计调用。

         n 丰富的经验函数库：集成了CFturbo公司数十年的设计经验，针对不同的叶轮机械类型内置的经验函数也不同，体现了软件在进行参数化设计时的专业性。允许客户自定义新增经验函数库。

►      CFturbo性能预估功能：根据其内置的经验函数，可以预估不同转速下叶轮机械的不同特性曲线，如离心泵P-Q曲线、压缩机压比曲线等。基于叶轮机械的预估特性，用户可以及时对模型参数进行设计修改。

►      完备的软件接口：具备与市面上主流CAD与CAE软件的直接接口，所有参数操作支持命令行运行。支持内嵌到ANSYS Workbench19.2 以上版本中进行交互设计；具备与专业流体仿真软件Simerics-MP+的无缝集成接口，可“一键式”实现设计方案的CFD性能仿真。

图 7 嵌入至Ansys Workbench流程

图 8 CFturbo & Simerics-MP+的设计仿真一体化

►      CFturbo BLADERUNNER自动化插件：用于驱动CFturbo和Simerics-MP/MP+完成叶轮机械的CFD性能和性能曲线预估，可以很方便的对叶轮机械不同的几何结构、网格或求解器进行性能特性的对比分析。

图 9 CFturbo BLADERUNNER多工况批处理功能

►      CFturbo FEA有限元分析模块：支持由多个实体组成的模型的静力学分析。

图 10 CFturbo结构有限元分析功能

       4. 选择CFturbo的理由：

         1. 界面友好，易用性强，设计习惯符合国内用户操作习惯；

         2. 具备泵、风机、压缩机、涡轮、水轮机等旋转机械叶轮、蜗壳及定子等整机设计的能力；

         3. 具备大量源于工程积累的经验设计函数，所有这些函数都是对用户公开的；同时，用户可以将自身的经验设计函数添加至Cfturbo的函数库中；

         4. 能够导入外部创建的优秀的叶轮机械转子设计模型进行逆向复现，以支持基于该优秀水力设计方案的改型设计；

         5. 接口丰富、功能完备，易于集成到产品设计-仿真分析-加工制造的流程之中；

         6. 所有操作均支持命令行运行，可支持与各类优化软件建立自动寻优设计流程。