Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys

Prezentace na téma: "Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys"— Transkript prezentace:

1 Analýza teplot ukázka použití programů Solid Works a Ansys
Ing. Bogdálek Jan Energetický ústav FSI VUT Brno Odbor energetického inženýrství

2 Analýza teplot reaktorový sál J.E. Dukovany

3 Analýza teplot ukázka některých částí kontejneru

4 Analýza teplot

5 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

6 Modelový stav Analýza teplot 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= W

7 Analýza teplot Teorie vedení tepla
Fourierova diferenciální rovnice pro nestacionární děj vedení tepla v prostoru: nebo Operátor nabla má pro cylindrické souřadnice tvar:

8 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

9 Analýza teplot Fourierova okrajová podmínka III. druhu
Po úpravě pak pro

10 Analýza teplot Určení teploty na povrchu vychází z
Newtonova vztahu pro přenos konvekcí kde Teplota vnější stěny pak bude Součinitel přestupu tepla α určujeme z Nusseltova kritéria

11 Analýza teplot Prostým výpočtem tedy dostaneme teplotu na povrchu

12 Analýza teplot 1 2 Výpočtový model pro program Ansys 20 6 3 8-12 28
Tokol αv αd αs q Q °C W*m-2K-1 W m-2 W 1 20 6 3 8-12 608,5 13593 2 8723/4880 28

13 Analýza teplot Rozložení zdroje tepla

14 Analýza teplot Rozložení součinitele přestupu tepla

15 Analýza teplot Rozložení teplotního pole varianta 1 varianta 2

16 Analýza teplot Varianta 3

17 Analýza teplot Tout [°C] Tin [°C] Matematický výpočet 59,05 53,2 AnSYS
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

18 Prezentace byla vytvořena jako práce pro předmět Systémy CAD II
Analýza teplot Děkuji za pozornost Prezentace 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.

19 Analýza teplot