本文以多級(jí)離心空壓機(jī)為例，運(yùn)用ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語言，建立起整級(jí)全參數(shù)化幾何建模和網(wǎng)格劃分程序，考慮了空壓機(jī)葉輪、進(jìn)口整流器、機(jī)殼的擴(kuò)壓和反旋段等各部位的近200個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)和其它控制參數(shù)。通過調(diào)整這些參數(shù)即可快速地獲得空壓機(jī)整級(jí)(或整機(jī))幾何模型和滿足CFD分析要求的全結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格模型，然后利用ANSYS分析模板，采用高性能并行計(jì)算，在很短時(shí)間內(nèi)即可完成整級(jí)(或整機(jī))的性能計(jì)算。

以空壓機(jī)為代表的流體機(jī)械在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，據(jù)統(tǒng)計(jì)，流體機(jī)械的能耗占到整個(gè)工業(yè)用電的10%以卜。高效能的流體機(jī)械設(shè)計(jì)能為國家節(jié)能降耗戰(zhàn)略產(chǎn)生很大的作用，因而采用CFD軟件進(jìn)行流體機(jī)械的全二維性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高能源利用效率己逐步成為相關(guān)領(lǐng)域的核心設(shè)計(jì)技術(shù)之一。早期階段，由于CFD分析過程復(fù)雜、耗時(shí)巨大，空壓機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的CFD應(yīng)用上要都是在設(shè)計(jì)后期進(jìn)行“驗(yàn)證”或進(jìn)行“設(shè)計(jì)微調(diào)”，難以真正驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。目前由于客戶需求的深入和技術(shù)的進(jìn)步，大量的商業(yè)CFD軟件都針對(duì)包括離心空壓機(jī)在內(nèi)的各種流體機(jī)械開發(fā)了專門的設(shè)計(jì)分析工具，這些分析工具的通用性很強(qiáng)、交互使用很方便，但在快速調(diào)整設(shè)計(jì)、特殊結(jié)構(gòu)的處理等方面的手段相對(duì)來說就比較欠缺了。現(xiàn)代空壓機(jī)一般都是根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)以達(dá)到高效能、高可靠性等指標(biāo)，在有限的供貨期內(nèi)，要完成從性能設(shè)計(jì)和優(yōu)化、結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)和優(yōu)化、工藝設(shè)計(jì)、模具加工、制造、總裝側(cè)試等整個(gè)過程，就要求盡一切可能提高設(shè)計(jì)效率、縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。如果達(dá)不到快速設(shè)計(jì)和制造的能力，就有可能是用現(xiàn)有的“固定型號(hào)”去“湊合著”滿足客戶的特定需求，固定型號(hào)的“有限性”與客戶需求的“無限性”之間矛盾重重，通常只有以犧牲客戶利益為代價(jià)來滿足供貨周期的要求。有沒有可能在比如不超過一周的時(shí)間內(nèi)，就定制設(shè)計(jì)出滿足客戶特定需求的高性能空壓機(jī)產(chǎn)品，使其達(dá)到氣動(dòng)效率高、喘振裕度高、有效工作范圍寬、壓升適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壽命高、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性優(yōu)異等指標(biāo)?本文所做的工作就是在這方面進(jìn)行有益的探索，并得到工程實(shí)踐的檢驗(yàn)。