有限要素法のフリーのソフトウエア を試す

CAEで使われるフリーの有限要素法(FEM)ソフトウエアであるCalculixやOpenfoamを使ってみようとチャレンジしてたその足跡を残す。。。ついでに他のフリーソフトや商用ソフトの無償版にも手を出してみる。

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CalculiXで熱伝達の問題を考えてみる その7 スケール付着の影響の解析

今回からは参考書(図解 伝熱工学の学び方 オーム社)に出ている例題をモデル化してみます。

4章の演習問題の2番です。。。

以下引用

-----------------------------------------------------------------------------------

以下の図において、厚さ20mm、熱伝導率46.5W/m・Kの鋼板の片側に1200℃の燃焼ガス、他の側に200℃の沸騰水がある。これにもし厚さ1mm、熱伝導率0.582W/m・Kのスケールが付着すると伝熱量にどれだけの影響を及ぼすかを調べよ。ただし、燃焼ガス側および沸騰水側の熱伝達率はそれぞれ35および5800W/m^2Kとしる。

-----------------------------------------------------------------------------

heat_transfer08a
heat_transfer08b
クリックすると大きくなります。

-------------------------------------------------------------------------------------------------

スケールとは、堆積物の意味です(知らなかった。。。)

これをFEMでモデル化してみます。
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テーマ:自然科学 - ジャンル:学問・文化・芸術

  1. 2010/05/11(火) 22:23:35|
  2. Calculix熱応力解析、伝熱解析
  3. | トラックバック:0
  4. | コメント:4
<<CalculiXで熱伝達の問題を考えてみる その8 スケール付着の影響の解析のモデル化を考える | ホーム | CalculiXで熱伝達の問題を考えてみる その6 一要素モデルの結果>>

コメント

書く場所を間違えました

jjishiiですが、スケール付着は、音と効率と耐久上の問題で
結構最悪だったりします。カルシウム分が多かったりすると発生。
  1. URL |
  2. 2010/05/12(水) 09:13:16 |
  3. jjishii #OARS9n6I
  4. [ 編集]

Re: 書く場所を間違えました

jjshiさん、こんばんは。
専門家の意見ありがとうございます!

ところで、ついでで申し訳ないのですが、
この問題にあるような沸騰水と容器の熱伝達率は実際現場ではどのように求めるのですか?

単純に容器の壁に熱電対をつけて温度を測って求めるのでしょうか?


  1. URL |
  2. 2010/05/12(水) 19:38:19 |
  3. tsunodako #-
  4. [ 編集]

総)伝面積と燃料消費量から簡単に出ます

総)伝面積と燃料消費量から簡単に出ます
伝面通過する熱量が能力や燃料(電気)消費量に等しくなるので、雰囲気温度が大体判っていれば簡単に出ます。ちゃんとした計測もあるみたいですが・・。
熱伝達率は 液-固体 気体-固体で大体決まってしまいます。変動なくはないのですが、伝面一律一緒な設定で大体OK インプット増やして温度どうなるとか、相対比較予測は、大雑把な条件設定で十分に合うことが多いです。
  1. URL |
  2. 2010/05/13(木) 22:03:33 |
  3. jjishii #-
  4. [ 編集]

ご教授ありがとうございます

jjishiiさん、ご教授ありがとうございます。
勤務先では私の近くの席で電子機器の熱解析やっている人もいるのですが、大体同じ方法のようです。本格的な?熱機器は別の方法採っているのかなと思って聞いてみました。。。
構造系はヤング率の測定でもきちんと計ろうとすると結構大変です。。。弾性域(と思われる)ところでに応力とひずみがきちんと比例しない材料はたくさんありますし。。。降伏応力も0.2%耐力なんていい加減ですし。。でもそういう物性値がシミュレーションでは結果に大きく影響してくるし。。。関係ない愚痴になってスイマセン^^;)
  1. URL |
  2. 2010/05/13(木) 22:15:14 |
  3. tsunodako #-
  4. [ 編集]

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