Перейти к публикации

Нагрев шарового крана НДС


Рекомендованные сообщения

Добрый день!

 

Просьба пояснить правильно ли я задаю расчет, результаты смущают.

 

Провожу термо расчет задаю 180 градусов на водяной пар, на сталь   09Г2С задаю конвекцию с теплоотдачей 0,000015Вт / мм2*гр.

 

После смотрю НДС в Статике показывает, напряжения в районе 450 МПа, но только на поверхности пробки шарового крана.

 

Реальна ли картина, я так понимаю поверхность стали соприкасающаяся с паром течет?

 

Нужно ли чем-то покрывать или сталь крепче заложить, или все таки я что-то не учел,

например взаимодействие между паром и сталью?

 

 

1.jpg

2.jpg

Водяной пар задавал целиндром. Но и без него просто приложи к поверхности температуру 180 результат тот же.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
42 minutes ago, Mitved said:

правильно ли я задаю расчет,

Нет)

На внутренней стороне, где пар, тоже должен быть коэф. конвекции. Будет от 50 до ... Вт/м2/град в зависимости от расхода пара, давления, итп. Подробнее - гугл или CFD-расчет.

И зачем transient тут понадобился?

 

42 minutes ago, Mitved said:

Водяной пар задавал целиндром.

..прям все симптомы в наличии)

Изменено пользователем piden
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
46 минут назад, Mitved сказал:

Провожу термо расчет задаю 180 градусов на водяной пар, на сталь   09Г2С задаю конвекцию с теплоотдачей 0,000015Вт / мм2*гр.

46 минут назад, Mitved сказал:

например взаимодействие между паром и сталью?

Задайте и на пар тоже конвекцию, коэффициент можно прикинуть по справочникам ТМО. Если температура пара 180 градусов то у стали она будет меньше.

Вот, например, можно воспользоваться формулами отсюда:

http://thermalinfo.ru/eto-interesno/kriterialnye-uravneniya-teploobmena-raschet-teplootdachi-v-trubah-i-kanalah

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не вышло

Задал и на пар и на внутреннюю стенку конвекции результат тот же (может не верно задаю значения, но перебрал разные варианты все тоже)

Грань внутренняя нагревается до 180 градусов.

 

123.jpg

 

В 19.10.2020 в 14:07, piden сказал:

И зачем transient тут понадобился?

А как проще решить нужно задать пар под давлением 10 МПа  180 градусов ?

 

 

 

 

Изменено пользователем Mitved
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Mitved

1. Выкиньте тело которое моделирует пар, вообще.

2. Покажите как считали конвекцию для пара и откуда брали конвекцию для наружных стенок. Приведите модель в метрах, киллограмах, секундах. Пока у вас коэффициенты отличаются в мильен раз, так не бывает. В сто- в тысячу раз бывает а в миллион - нет.

3. Покажите как закрепляли модель.

Тогда и будет разговор а пока я с вами разговаривать не хочу.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

4. Я вижу что тепловая задача решается в Transient Thermal но это стационарная задача, а не переходной процес, транзиент здесь не нужен. Нужен Steady State.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 месяц спустя...
22.10.2020 в 14:18, karachun сказал:

@Mitved

1. Выкиньте тело которое моделирует пар, вообще.

 

Сделал

 

Цитата

2. Покажите как считали конвекцию для пара и откуда брали конвекцию для наружных стенок. Приведите модель в метрах, киллограмах, секундах. Пока у вас коэффициенты отличаются в мильен раз, так не бывает. В сто- в тысячу раз бывает а в миллион - нет.

 

Взял отсюдаhttps://tehtab.ru/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/ConvectionHeatTransfer1/OverallHeatTransferCoefficients/

 

ПАР-Сталь-Воздух  14.2 (Вт/м2К)

 

 

Цитата

3. Покажите как закрепляли модель.

 

Картинки ниже, закрепил вверху в канавке фиксед, по  окружностям вверху и внизу фрикшионлес

 

 

Цитата

Нужен Steady State.

 

Сделал

 

Получил с температурой и без напряжения отличаются в 15 раз. Нереальная картина с температурой.

 

 

1.jpg

Изменено пользователем Mitved
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Mitved На внутреннюю стенку тоже нужно кидать конвекцию, я вам это уже говорил. Тогда и модели полегчает - температуры будут поменьше. Конвекцию на внутренней стенке нужно считать по формулам из справочников по ТМО.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для расчетов еще нужно знать скорость пара.

Если не обращать внимание на напряжения в закреплениях то все получается норм.

4.PNG

2.PNG

3.PNG

Похоже что вы закреплениями сильно переужесточили деталь. Если закреплять только с одного конца то все будет ОК, Температура у детали примерно одинакова и термические напряжения небольшие.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, karachun сказал:

@Mitved На внутреннюю стенку тоже нужно кидать конвекцию, я вам это уже говорил. Тогда и модели полегчает - температуры будут поменьше. Конвекцию на внутренней стенке нужно считать по формулам из справочников по ТМО.

 

Задавал на внутреннюю поверхность тоже. 

 

Дело точно в закреплении, сделал удаленно закрепление, на конце шпинделя, расчет реалистичен в напряжениях, но смущают перемещения 0,8 мм,

Мне кажется такое закрепление,  далеко от реальности, так как снизу и сверху шар, закреплен цапфами, картинка ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.jpg

Шарик в приложении

Шар.stp

Изменено пользователем Mitved
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 2 недели спустя...

Провел расчет всего крана, напряжения выше нормы на картинке.

Закрепление слева унес подальше на предполагаемую трубу.

 

Получил, что сталь под такой небольшой температурой в 120 градусов начинает деформироваться и разрушаться, судя по напряжениям.

 

В чем еще может быть загвоздка?

 

 

3.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
43 минуты назад, Mitved сказал:

В чем еще может быть загвоздка?

 

Вы правый фланец заневолили сильно. В задачах термоупругости, там где жесткая заделка - там всегда будут большие напряжения.

Можете из закреплений оставить только симметрию и зафиксируйте только одно отверстие на фланце, можете даже не Fexed Support а Elastic Support. И на это отверстие не смотрите.

Ну или оставьте только симметрию и включите Weak Springs.

И еще, скорее всего в реальной конструкции предусмотрены некоторые зазоры и люфты, на температурное расширение. А есть ли они в вашей модели?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
16.12.2020 в 15:24, karachun сказал:

И еще, скорее всего в реальной конструкции предусмотрены некоторые зазоры и люфты, на температурное расширение. А есть ли они в вашей модели?

 

Есть зазоры, но контакты между ними Bonded или No Separation, в некоторых местах ставлю конечно Frictional.

Думаю нужно "в зазоры" ставить тогда Фрикшионлесс ?

 

В общем расчет получился, БОЛЬШОЕ СПАСИБО, помогли Weak Springs, нужно ли проверять их места расположений?

 

 

StaticFigure959.png

Изменено пользователем Mitved
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Mitved сказал:

нужно ли проверять их места расположений?

Они прикладываются сразу на все узлы.

2 часа назад, Mitved сказал:

Думаю нужно "в зазоры" ставить тогда Фрикшионлесс ?

Да, для первого раза.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Mitved сказал:

Есть зазоры, но контакты между ними Bonded или No Separation, в некоторых местах ставлю конечно Frictional.

Думаю нужно "в зазоры" ставить тогда Фрикшионлесс ?

 

В общем расчет получился, БОЛЬШОЕ СПАСИБО, помогли Weak Springs, нужно ли проверять их места расположений?

Если в модели есть зазоры и нужны мягкие пружинки, то весь пар выйдет через эти зазоры. 

В единой конструкции отдельные детали не могут висеть в воздухе.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@ДОБРЯК А я уж думал что вы не придете.

Давайте еще про общие узлы и сетку в формате Настран.

Изменено пользователем karachun
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 минут назад, karachun сказал:

@ДОБРЯК А я уж думал что вы не придете.

Давайте еще про общие узлы и сетку в формате Настран.

Я даю не рыбу, а удочку и здравый смысл.:biggrin:

Если термоупругая задача висит в воздухе, и помогают только мягкие пржинки, то это противоречит здравому смыслу.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...