analýza teplot ukázka použití programů solid works a ansys
DESCRIPTION
Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys. Ing. Bogdálek Jan Energetický ústav FSI VUT Brno Odbor energetického inženýrství. Analýza teplot reaktorový sál J.E. Dukovany. Analýza teplot ukázka některých částí kontejneru. Analýza teplot. Analýza teplot. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/1.jpg)
Ing. Bogdálek JanEnergetický ústav FSI VUT
BrnoOdbor energetického
inženýrství
![Page 2: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/2.jpg)
Analýza teplot reaktorový sál J.E. Dukovany
![Page 3: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/3.jpg)
Analýza teplotukázka některých částí kontejneru
![Page 4: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/4.jpg)
Analýza teplot
![Page 5: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/5.jpg)
Analýza teplot
Některé parametry kontejneru CASTOR
Hmotnost prázdného k. 94,7 t
Hmotnost naplněného k. 116,3 t
Výška kontejneru 4080 mm
Průměr kontejneru 2660 mm
Max teplota povrchu 85 °C
Min. životnost 40 let
![Page 6: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/6.jpg)
Analýza teplot
Modelový stav
Válcový kontejner
Materiál tělesa je izotropní
Litina s kuličkovým grafitem GGG40
Tepelná vodivost materiálu:λ=36W/
mK Kontejner pro 78 vyhořelých kazet o
zbytkovém výkonu: P= 13560
W
![Page 7: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/7.jpg)
Analýza teplot
Teorie vedení tepla
Fourierova diferenciální rovnice pro nestacionární děj vedení tepla v prostoru:
nebo
Operátor nabla má pro cylindrické souřadnice tvar:
vqTcT
2)(
![Page 8: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/8.jpg)
Analýza teplot
Teorie vedení tepla pro stacionární děj vedení tepla v prostoru:
ustálené vedení tepla ve válcové stěně se zanedbatelným axiálním vedením bez tepelných zdrojů je
zintegrováním
měrný tepelný tok přenášený vedením je přímo úměrný velikosti teplotního gradientu a má opačné znaménko než tento gradient:
nebo
01
dr
dTr
dr
d
r 21 )ln(*)( CrCrT
gradTS
Qq * Tq
![Page 9: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/9.jpg)
Analýza teplot Fourierova okrajová podmínka III.
druhu
r
C
dr
dT 1 )(
TTdr
dTout
Rr out
outin RrR
r
RTT
RTrT in
outout
in ln)()(
Po úpravě pak pro
![Page 10: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/10.jpg)
Analýza teplot
Určení teploty na povrchu vychází zNewtonova vztahu pro přenos konvekcí
kde
Teplota vnější stěny pak bude
Součinitel přestupu tepla α určujeme z Nusseltova kritéria
LDS out
)( okolout TTSQ
okolout
out TLD
QT
v
LNu
![Page 11: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/11.jpg)
Analýza teplot
Prostým výpočtem tedy dostaneme teplotu na povrchu
TLD
QT
outout
out
inout
outoutin R
RTT
RTT ln)(
![Page 12: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/12.jpg)
Analýza teplot
Výpočtový model pro program Ansys
Tokol αv αd αs q Q
°C W*m-2K-1 W*m-2K-1 W*m-2K-1 W m-2 W
1 20 6 3 8-12 608,5 13593
2 20 6 3 8-12 608,5 8723/4880
3 28 6 3 8-12 608,5 8723/4880
![Page 13: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/13.jpg)
Analýza teplot
Rozložení zdroje tepla
![Page 14: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/14.jpg)
Analýza teplot
Rozložení součinitele přestupu tepla
![Page 15: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/15.jpg)
Analýza teplotRozložení teplotního pole
varianta 1 varianta 2
![Page 16: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/16.jpg)
Analýza teplot
Varianta 3
![Page 17: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/17.jpg)
Analýza teplot
Porovnání výsledků
Tout [°C] Tin [°C]
Matematický výpočet 59,05 53,2
AnSYS
1 64,1 58,2
2 51,3 45,6
3 58,7 53,0
![Page 18: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/18.jpg)
Analýza teplot
Děkuji za pozornostPrezentace byla vytvořena jako práce pro předmět Systémy
CAD II
V práci byly použity fota jejichž zdrojem jsou www stránky společnosti ČEZ a.s.; Škoda J.S. a.s.
![Page 19: Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062322/5681476e550346895db4aac2/html5/thumbnails/19.jpg)
Analýza teplot