Перейти к публикации

Расчет теплообменника. Не получается получить различную результирующую температуру, в зависимости от материала трубок теплообменника.


Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток, проблему описал в названии темы. Рассчитываю теплообменник на вход которого будут поступать дымовые газа печи при температуре 900 - 1000 градусов. Результат получился неплохой, на выходе теплообменника получаю 350 - 400 градусов, но хотелось бы увидеть разницу между использованием Медных трубок и из обычной Углеродистой стали. При использовании медных трубок результат должен отличаться так как теплопроводность меди в несколько раз выше стали, но Solid выдает такую же температуру 350 - 400  для любого материала (хоть стекло). В качестве эксперимента поменял материал трубок на Isolate, где теплопроводность = 0, и да расчет изменился, да он стал правдив и не было видно теплообмена между водой и трубками. Затем изменил материал трубок на Кварцевое стекло, теплопроводность 1.4 и результат получился такой же как с трубками из меди... Но ведь так не должно это работать... подскажите пожалуйста что я не учитываю?

 

прикрепил файл сборки и с проектом Flow Simulation c текущими параметрами.

 

также прикрепил скрины где замерил температуру на выходе из трубки  для Стекла и Меди

прикрепил скрины результатов для Алюминия и Стали

 

стекло в точке.jpg

это скрин замера температуры в точке выхода воздуха из теплообменника с применением кварцевых трубок

 

температура в точках медь.jpg

это скрин замера температуры в точке выхода воздуха из теплообменника с применением медных трубок 

 

 

алюминий.jpg

Это распределение температур с применением трубок из Алюминия

 

 

нержавейка 21 ват.jpg

Это распределение температур с применением трубок из Нержавейки где теплопроводность = 21, что в 10 раз меньше чем у Алюминия

 

 

p.s SolidWorks 2021

 

Рекупертор сборка.SLDASM

Изменено пользователем khanin_daniil
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
30 минут назад, khanin_daniil сказал:

Медных трубок и из обычной Углеродистой стали

В данной теплообменной системе теплопроводность материала не является узким местом. Теоретически, если сетка мелкая, то вы получите небольшую разницу. Если хотите получить более точный результат, то воспользуйтесь аналитическим решением.

PS данная программа не учитывает газовое излучение.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я так понимаю сходимость смотрим в момент расчета?

Провел анализ возможных вариантов, где разница была - материал трубок.

Вот что у меня получилось

 

измерял температуру твердого тела и также температуру в точке, разница есть, но небольшая, возможно и вправду теплопроводность материала так сильно не влияет?

сталь в точке.jpg

результат.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
34 минуты назад, khanin_daniil сказал:

возможно и вправду теплопроводность материала так сильно не влияет?

вполне может быть. Когда число Био намного меньше единицы. Как раз видно что в трубках плюс минус однородная температура

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Jesse сказал:

Когда число Био

и ничего страшного, что печные газы содержат трехатомные газы.......... :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

можно сохранить файл в формате STEP? ни одной программой не могу зачитать... спасибо

 

Изменено пользователем an_rushin
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

у меня солида нет, да и в глаза его не видел, но посчитать в текучем или в старе нет проблем, а потом разовьем дискуссию :)

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, MotorManiac сказал:

и ничего страшного, что печные газы содержат трехатомные газы.......... :)

 

21 час назад, MotorManiac сказал:

PS данная программа не учитывает газовое излучение.

:mellow:ни понюл вас..

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Jesse сказал:

:mellow:ни понюл вас..

автор не учитывает излучение, считает конвекцию просто..... результат будет некорректным.

 

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

я не написал какие условия расчета я указываю и граничные условия:

Теплопроводность в твердых телах, задача внутренняя 

Текучая среда  Воздух по умолчанию и Вода

1. Создаю две подобласти течения, первая для воздуха, вторая для охлаждающей жидкости, там же указываю температуру, для воздуха 1000C  для воды 5C.

2. Задаю материал, по умолчанию у меня Stainless Steel, но во вкладке материал указываю материал трубок Медь.

3. Задаю граничные условия, первое это обьемный расход -  50m3/h (на заглушке справа) , (температура сама проставляется), затем указываю давление (на заглушке слева). Затем тоже самое дело для Воды (температура сама подставляется)  (поток везде по нормали к поверхности)

4. Затем задаю цели указываю определение температуры в точке (как показано на скринах выше)

 

-----

@MotorManiac, пересчитал с включенной опцией Радиационного теплообмена, получил почти теже результаты. Вы же сами выше писали что данная программа не учитывает газовое излучение...

Результаты с радиационном теплообменом.jpg

 

 

 

Подобласть течения Воздух

 

подобласть течения воздух.jpg

 

 

 

Подобласть течения Вода

 

область  течения Вода.jpg

Изменено пользователем khanin_daniil
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@MotorManiac  не указал поверхности радиационного теплообмена, но я так понимаю если указывать трубки то он будет считать не излучение воздуха а самого твердого тела температура  которого 110 С...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 hours ago, an_rushin said:

у меня солида нет, да и в глаза его не видел, но посчитать в текучем или в старе нет проблем, а потом разовьем дискуссию :)

@khanin_daniil

 

6 hours ago, an_rushin said:

можно сохранить файл в формате STEP? ни одной программой не могу зачитать

@an_rushin сохранил деталь в степ для плодотворной дискуссииHeatExchanger.STEP

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

надеюсь, я понял устройство теплообменника.

хочу еще раз уточнить - пожалуйста, на мой эскиз нанесите цифры, без слов. потом начну считать.

 

да, чуть не забыл, какова длина этого чемодана? я должен задать размерность

 

 

HX.JPG

Изменено пользователем an_rushin
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@an_rushin, m_cold = 0.1kg/s  t = 5C - Вода, m_hot - задавал через обьем, V_hot = 50m3/h.  T_hot = 1000C - Воздух,  Не удалось загрузить мою модель теплообменника?  

 

Изменено пользователем khanin_daniil
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

спасибо.
неа, не удалось, но удалось загрузить STEP. так какова длина?

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@an_rushin, длина охлаждаемой части водой 250 мм, по бокам длина с каждой стороны 100 мм...  диаметр внешний 90 мм (стенка 1мм), диаметр трубок внутренний 10мм и стенка 1мм. .  (это приблизительно  вечером могу точно сказать)

Изменено пользователем khanin_daniil
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...