Охлаждение сложной оребрённой конструкции естественной конвекцией. Коэффициент конвективной теплоотдачи

[Jesse 976]

Нашёл в сети вот такую вот полезную штуку уточнённого расчета коэффициентов конвективной теплоотдачи простых элементов конструкции в случае естественной конвекции (с учётом радиации).

koehfficient-teplootdachi-poverhnost-vozduh.xlsx

http://al-vo.ru/teplotekhnika/koefficient-teplootdachi-poverhnost-vozduh.html

 

Теперь что надо посчитать:
Имеются такие оребрённые конструкции опоры, к которой крепится балка теплообменного аппарата.

Балка частично находится в помещении системы отвода тепла, так что на ней, и (утрированно считая) на верхней грани опоры 300 градусов. Температура окружающего воздуха 45 град. Требуется, чтоб на нижней грани опоры, где она крепится к закладным частям, было не выше 60 град;  потому что закладные установлены в бетоне, а заказчик утверждает, что бетон плохеет при выше 60 град.

Пока что сделал первые расчетики в МКЭ (тепловой расчет) с одинаковым для всей конструкции в целом коэффициентом конвективной теплоотдачи (естественная конвекция) 10 Вт/м²*K.  Излучение также учёл, т.к. температура приличная.
Вот думаю как бы уточнить расчет, используя вышеупомянутую методику... То есть на основе расчета МКЭ вытащить значения температур на поверхностях каждой пластины, вбить их в эксельку и определить уточнённый коэффициент конвективной теплоотдачи. Главный вопрос - не будет ли серьёзного подвоха в контексте того факта, что ведётся расчет сложной конструкции с большим числом элементов, а вышеуказанная методика для отдельно взятых элементов?

 

 

Изменено 5 октября 2021 пользователем Jesse

[Fedor 1 625]

Замените анкера и забудьте о проблеме с температурой. Например на клиновые ... :) 

Изменено 6 октября 2021 пользователем Fedor

[a_schelyaev 368]

3 часа назад, Jesse сказал:

@a_schelyaev заодно раскачайте нам про компас flow, чё по чём, какие возможности... А то у нас apm structure куплен в конторе, соотв-но есть и лицуха на встроенный в компас apm fem. Компас flow я так понимаю аналогичный этому apm fem - встроенный в компас. Быть может заболтаю и купят чё по гидродинамике..))
Про ансисы у нас с солидворксами у нас речи быть не может, никто столько за них не запошляет..))

У вас здесь сопряженная постановка, поэтому КомпасФлоу не особо подойдет. Он может помочь, если вдоль стенки, с противоположной стороны известны условия и они в среднем постоянны - есть там пара ГУ на эту тему.
Но в данном случае с обоих сторон конструкции у вас конвекция определяет условия, когда внешнего обдува нет, типа ветра. Это только FlowVision, если про наше хозяйство говорить.

У АПМ вроде какой-то решатель появился простенький по CFD - может его привлечь?

 

А так ответ я услышал - денег нет, считать не умеем, но в проекты лезем. Предположу, что начальству проще заказать натурный эксперимент.

:)

[MotorManiac 130]

4 часа назад, Jesse сказал:

Как по вашему, это сложная задача для cfd?

Смоделировать можно и с использованием уравнений газодинамики. Вопрос зачем ? - по сути с ЦФД определится коэф-ент а на внутренних поверхностях. Не проще ли его задать аналитически и остаться в моделе Фурье..... расчет будет быстрее. Или как я предлагал - задать фиксированную Т (самый жесткий вариант, если он пройдет то все остальное тоже)

[soklakov 1 485]

05.10.2021 в 15:03, Jesse сказал:

Пока что сделал первые расчетики в МКЭ (тепловой расчет) с одинаковым для всей конструкции в целом коэффициентом конвективной теплоотдачи (естественная конвекция) 10 Вт/м²*K. 

я бы взял в два раза меньше... консервативненько.

05.10.2021 в 15:03, Jesse сказал:

Вот думаю как бы уточнить расчет, используя вышеупомянутую методику...

ради чего?

[a_schelyaev 368]

11 часов назад, MotorManiac сказал:

Смоделировать можно и с использованием уравнений газодинамики. Вопрос зачем ? - по сути с ЦФД определится коэф-ент а на внутренних поверхностях. Не проще ли его задать аналитически и остаться в моделе Фурье..... расчет будет быстрее. Или как я предлагал - задать фиксированную Т (самый жесткий вариант, если он пройдет то все остальное тоже)

То, сколько это уже делается... Уже бы продули.

[Maik812 299]

05.10.2021 в 15:03, Jesse сказал:

потому что закладные установлены в бетоне, а заказчик утверждает, что бетон плохеет при выше 60 град.

Как живут однако в саудиты, египтяне, израильтяне??? Там везде на солнце нагревается спокойно +60 градусов бетон, камни и тд..

[Jesse 976]

14 часов назад, a_schelyaev сказал:

Это только FlowVision

понял..

 

14 часов назад, a_schelyaev сказал:

У АПМ вроде какой-то решатель появился простенький по CFD - может его привлечь?

будем посмотреть это дело. вроде были какие-то вебинары, а так в чём минус АРМ что очень мало инфы в ютюбе и в интернете вообще

 

14 часов назад, a_schelyaev сказал:

А так ответ я услышал - денег нет, считать не умеем, но в проекты лезем

в какие проекты лезть - это , увы, не мне решать :) 
А так я больше по прочности честно сказать. Тепло и гидродинамику так, чисто для ознакомления тыкал. Ща больше теорию курим :)

12 часов назад, soklakov сказал:

я бы взял в два раза меньше... консервативненько.

ну как? это же не кирпич какой-нибудь, а радиатор всё-таки ...

 

12 часов назад, soklakov сказал:

ради чего?

для более точного расчета,  определения температуры

 

1 час назад, Maik812 сказал:

Как живут однако в саудиты, египтяне, израильтяне??? Там везде на солнце нагревается спокойно +60 градусов бетон, камни и тд..

да, наверно это как сарафанное радио: кто-то неправильно понял, передал другому, а те уже передали нам ...

[AlexKaz 1 848]

05.10.2021 в 17:03, Jesse сказал:

Вот думаю как бы уточнить расчет, используя вышеупомянутую методику...

Никак. Точнее только натурный эксперимент.

 

05.10.2021 в 19:33, Jesse сказал:

В теплообменниках горячий пар, нагретый до 300 градусов, который охлаждается атмосферным воздухом. Полагают, что балка тоже будет нагрета до 300 градусов..

Температура жидкости не то же самое что температура стенки. В первом приближении пойдёт.

[Jesse 976]

33 минуты назад, AlexKaz сказал:

Точнее только натурный эксперимент.

который никто проводить не будет

 

33 минуты назад, AlexKaz сказал:

Температура жидкости не то же самое что температура стенки.

да, но мы берём самый опасный случай, когда затворы СПОТа ещё не открыты, и воздух вокруг теплообменника намного горячее чем обычно

[MotorManiac 130]

50 минут назад, Jesse сказал:

воздух вокруг теплообменника намного горячее чем обычно

 

Вроде он подвешен внутри корпуса и не передает тепло на балки ? 

А если не придумывать радиаторы сложной геометрии, а просто наварить на балку ребра - просто и технологично.

[Fedor 1 625]

В условиях длительного воздействия высоких температур обычный бетон на портландцементе не пригоден к эксплуатации при температуре выше 250°.    :)

Изменено 7 октября 2021 пользователем Fedor

[Jesse 976]

1 час назад, MotorManiac сказал:

Вроде он подвешен внутри корпуса и не передает тепло на балки ? 

 

05.10.2021 в 17:33, Jesse сказал:

Теплообменник крепится к балкам, а балки - к опорам.

 

1 час назад, MotorManiac сказал:

А если не придумывать радиаторы сложной геометрии, а просто наварить на балку ребра - просто и технологично.

это "не наша" конструкция, грубо говоря.. мы тут не можем предлагать свои варианты..) мы обычно по бакам, фильтрам, сосудам всяким работаем и свои варианты с точки зрения прочности и технологичности можем предлагать..)

[MotorManiac 130]

57 минут назад, Jesse сказал:

это "не наша" конструкция, грубо говоря.. мы тут не можем предлагать свои варианты..) мы обычно по бакам, фильтрам, сосудам всяким работаем и свои варианты с точки зрения прочности и технологичности можем предлагать..)

 

Ну вот, тогда радиатор - балка, по сути тоже только сложно и дорого.

[a_schelyaev 368]

9 часов назад, Maik812 сказал:

Как живут однако в саудиты, египтяне, израильтяне??? Там везде на солнце нагревается спокойно +60 градусов бетон, камни и тд..

Общался с нефтянкой в свое время - утверждали, что за всю историю наблюдений в Советской Азии максимум 59 по цельсию.

В килях А380 в Дубаи 60 градусов на стоянке.

 

7 часов назад, Jesse сказал:

 

будем посмотреть это дело. вроде были какие-то вебинары, а так в чём минус АРМ что очень мало инфы в ютюбе и в интернете вообще

 

 

А к ним напрямую обратиться за обучением что мешает?

[Maik812 299]

7 часов назад, a_schelyaev сказал:

Общался с нефтянкой в свое время - утверждали, что за всю историю наблюдений в Советской Азии максимум 59 по цельсию.

В килях А380 в Дубаи 60 градусов на стоянке.

 

 

Помнится в таджикистане на камень что на солце нагреется не лечь и не сесть. Обожжешься, тоже самое в Узбекистане и Израиле. Ходить басиком по камням или по темным плитка ну как нельзя , больно и обжечься можно.

Да же в Краснадаре + 58 колесо нагревается и коврик черный.

 

[Jesse 976]

20 часов назад, a_schelyaev сказал:

А к ним напрямую обратиться за обучением что мешает?

если мне какую то мелочь (но важную мелочь!) надо узнать как работает, мне каждый раз за обучением обращаться? 

 

@Maik812 автомобильный бампер и фары даже при 73 град под солнцепёком едва ли могут так расплавиться.. скорей всего от близлежащих зданий зеркалит от стёкол, типа усиливающий эффект

Изменено 8 октября 2021 пользователем Jesse

[a_schelyaev 368]

2 часа назад, Jesse сказал:

если мне какую то мелочь (но важную мелочь!) надо узнать как работает, мне каждый раз за обучением обращаться? 

 

@Maik812 автомобильный бампер и фары даже при 73 град под солнцепёком едва ли могут так расплавиться.. скорей всего от близлежащих зданий зеркалит от стёкол, типа усиливающий эффект

Ну если это мелочь, то почему не освоили? Может быть не мелочь?

 

По бамперу - может быть и просто горело что-то рядом.

[soklakov 1 485]

5 часов назад, Jesse сказал:

автомобильный бампер и фары даже при 73 град под солнцепёком едва ли могут так расплавиться.. скорей всего от близлежащих зданий зеркалит от стёкол, типа усиливающий эффект

солнцепек вообще сколько угодно нагреть может.

73 - это температура воздуха. она тут вторична

[статист 609]

@Jesse если конструкция, как я понял у тебя дана, то чего ты просто не посчитаешь в Flow Simulation и все?

 

 

[Maik812 299]

9 часов назад, Jesse сказал:

втомобильный бампер и фары даже при 73 град под солнцепёком едва ли могут так расплавиться.. скорей всего от близлежащих зданий зеркалит от стёкол, типа усиливающий эффект

Лично видел в авто в Израиле, стоит авто (там кстати закрывают фольгой торпеду при стоянке) и на торпеде лежит изуродованный жарой калькулятор расплавился!

Да и в Израиле если оставить внутри машины ребенка или собаку посадят, так как смерть часто бывает в оставленном авто от перегрева.