Добрый день форумчане! Сразу к делу. Суть проблемы такова.
Есть установка для нагревания металлических порошков и капсул, состоящая из 5 деталей ( для простоты одели)
1. Корундовый чехол C799 (Al2O3 99.99%) Тmax1500C
2. Печь суперфехраль Тmax1300C
3. Утеплитель базальтовая вата
4. Алюминиевая крышка
5. небольшая металлическая капсула
Изначально эта установка была спроектирована в SolidWorks (2013) и закинута в Ansys14.0 через Workbnch. Там мне нужно было произвести нагрев установки и посмотреть в разрезе как распределяется температура, чтобы понять какой градиент температур в области печки ( внутри чехла корундового ). Я задал материалы, всем частям сборки. Включил конвекцию на все тела кроме печки, в конвекции поставил Stagnant air - Simplified case. Задал Internal heat generation.
ВНИМАНИЕ: И сталкиваюсь вот с какой проблемой. Внутри корундового чехла среда не Air, а Hydrogen плюс давление начальное там 100-300mbar, и внутри трубки есть конвекционные передачи тепла на алюминиевую крышку и на корунд холодный, вверху. И я бы сказа что это довольно важный критерий для определния температуры цилиндра который находится внутри корундового чехла. Конвекция естественная, не вынужденная.
Проблема.
- Как можно сделать атмосферу водорода, сильно разряженого, сделать в нем передачу тепла через конвекцию. Чтобы в дальнейшем туда можно было запихнуть металлический цилиндр на подвесе и термопары ( это я к тому, что просто делать доп. объект для того чтобы заполнить пустое пространство и трубке и потом этому объекту дать характеристики водорода, будет очень сложно ) Возможно есть какой-то путь? Я мало работаю в Ansys и еще мало знаю, был бы очень благодарен если бы вы помогли.
Прилагаю картинки установки, но без цилиндра металлчиеского. Он будет находится внутри трубки в самой горячей точке. Подвешен будет за термопару, которая крепится к алюминиевой крышке. (Ориентация всей установки будет вертикальная)
Буду очень рад если кто-то сможет помочь!
Добрый день. Не уверен, что понял вопрос правильно, но буду исходить из того, что как результат вам необходим градиент температур. Так вот, считаю, в этом случае вам нет нужды задавать разряженную область, ведь она слабо сдеформирует всю конструкцию. Вам нужны коэффициенты конвективной теплоотдачи. Возможно, они будут различаться на различных поверхностях и их определение встанет в отдельную задачу, но это, похоже, оптимальный путь в mechanical.
Да я тоже так сначала подумал. Хотел задать коэффициент конвективной теплопередачи, для водорода при давлении 100mbar, но столкнулся с тем, что это отдельная большая задача по просчету этого коэффициента для разных температур 100-1000С. Мне кажеться это весьма долгим и сложным процессом, потому что это не простые табличные данные. Поэтому думал вдруг есть альтернативные методы решения данной задачи.
+ Zagrebelny на эксперименте в реальной жизни, градиент температур внутри трубки в области печки довольно большой. И термопара показывает совершенно разные температуры( разную скорость нагрева, разное распределение температур и т.д.) при 100mbar и при 1000bar. Так что можно сказать конструкцию она деформирует слабо, но для испытуемого целиндра в трубке условия будут совершенно зарные, соответственно и результат тоже.
Продублирую то, что ответил вам на ваше личное сообщение 22 июля, поскольку вижу, что это до сих пор актуально:
Сначала вам рекомендую упрощенно оценить тепловые потоки от конвекции и излучения по формулам из учебника по теплообмену. Допускаю, что конвективным тепловым потоком можно будет пренебречь. Если нельзя, то либо задачу нужно решать в CFD (Fluent или CFX), либо в Mechanical использовать элементы с поверхностным эффектом SURF152 (задать через командные вставки или через готовый ACT Convection, который есть на портале пользователей: https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Downloads/ANSYS+ACT+Application+Store#)
Излучение задается в Mechanical через граничное условие Radiation. Задаете набор поверхностей, которые облучают друг друга, номер полости, степень черноты и метод (с затенением или без).
Если нет времени и желания долго и упорно разбираться в ANSYS, предлагаю вам пройти дистанционный курс по вашей задаче.
Добавить комментарий