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《方瑛ansys作業(yè)-換熱管的熱分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、有限元法——原理.建模即應用實驗報告學院:機械電子工程學院指導教師:杜平安教授學生及學號：方瑛201121080235問題描述:3第一部分換熱管節(jié)點溫度分布4―、啟動以及初始化設置4二、定義單元類型及材料屬性5三、建立幾何模型8四、生成有限元模型13五、加載以及求解溫度分布19六、查看溫度分布的結果（后處理）22第二部分換熱管節(jié)點應力分布24一、改變分析類型24二、轉換單元類型，設置材料屬性25三、施加結構分析載荷及求解26四、查看計算結果31五、結果分析34穩(wěn)態(tài)傳熱條件-卜'換熱管的熱分析殼程與
2、管程溫差對換熱管熱應力的影響機械電子工程方瑛201121080235問題描述：本文利用ANSYS12.0軟件對穩(wěn)態(tài)傳熱條件F換熱管的熱應力進行分析，，某單程換熱器的其中一根換熱管和與其相連的兩端管板結構，殼程介質為水蒸氣,管程介質為液體操作介質,換熱管材料為不銹鋼，膨脹系數(shù)為16.56xlO-^C-1,泊松比為03彈性模量為1.72x105MPa,熱導率為15.1W/(m2?T"1)；管板材料也為不銹鋼，膨脹系數(shù)為17.79xlO-^C-1,泊松比為0.3,彈性模量為1.73x105MPa,熱導率
3、為15.1W/(m2-°C)；用ANSYS軟件模擬當殼程壓力為5.6MPa,管程壓力為4MPa；管程液體溫度恒為200°C,管程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)恒為426W/(m2.°C)的條件下，殼程水蒸氣溫度從210弋以10弋為梯度遞增到280弋的過程屮，換熱管熱應力的變化情況，進而分析殼程與管程溫差變化對換熱管熱應力的影響規(guī)律。表一為利用熱力學的相關知識計算得出的殼程水蒸氣溫度變化時對應的殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的數(shù)值。表一：殼程溫度及對應的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)殼程溫度(°C)210220230240250260270280殼
4、程表而傳熱系數(shù)(W/(m2-°C))14051701207925163059373145395575換熱管內(nèi)徑為0.0121m,外徑為0.01905m,管板厚度為0.05m,換熱管長度為0.35m,管板長和寬均為0.026m,其結構如圖1所示。圖1換熱管的結構由上述結構分析可知，由于其結構、約朿以及載荷都具有對稱性，因而只需要取其四分之一進行分析。第一部分換熱管節(jié)點溫度分布一、啟動以及初始化設置1、建立一個文件夾：在電腦合適地方建立一個文件夾用來存儲ANSYS文件,取名為“方瑛ANSYS大作業(yè)”。
5、2、啟動ANSYS：Start—>Programs—>ANSYS13.0—MechanicalAPDL(ANSYS)3、定義工作文件名：執(zhí)行UtilityMenu―File—ChangeJobname命令,彈出ChangeJobname對話框，如圖2所示。在彈出的對話框屮輸入Pipe-thermal,單擊0K按鈕。2ChangeJobname對話框4、定義工作標題：執(zhí)行UtilityMenu^File^ChangeTitle命令，彈出ChangeTitle對話框，如圖3所示。在彈出的對話框屮輸入T
6、emperatureDistributioninheat?exchangepipe,單擊OK按鈕。圖3ChangeTitle對話框5、關閉坐標符合的顯示：執(zhí)行UtilityMenu—PlotCtrls/WindowControls/WindowOption命令,彈WindowOption對話框。在Locationoftriad下拉列表屮選擇NotShow選項，單擊OK按鉗。二、定義單元類型及材料屬性1、定義單元類型執(zhí)行MainMenu—Preprocessor—ElementType—>Add/E
7、dit/Delete命令，彈出ElementType對話框。單擊Add按鈕，彈出LibraryofElementType對話框。在左右列表屮分別選擇Thermalsolid和Brick20node90選項,如圖4所示。單擊0K按鈕。圖4LibraryofElementType對話框2、設置材料屬性執(zhí)行MainMenu—Preprocessor—MaterialProps—MaterialModels命令，出現(xiàn)如圖5DefineMaterialModelsBehavior對話框。在Materia]M
8、odelsAvailable下面的選項連續(xù)點擊Structural—Linear—Elastic—Isotropic,出現(xiàn)LinearIsotropicPropertiesforMaterial1對話框，如圖6所示，在EX后面輸入1.73ell,在PRXY后而輸入0.3,單擊OK按鈕；然后再次連續(xù)點擊ThermalExpansion—SecantCoefficient—Isotropic,岀現(xiàn)女口圖7所示的對話框，在ALPX后面輸入17.79—6,單擊OK按鈕；然后再次連續(xù)點擊Th
