Lade Inhalt...

FEM-Analyse Wärmetauscherrohr. Thermomechanische FEM-Simulation mit einem Hexaeder-Modell

von Roland Schmidt (Autor)

Technischer Bericht 2016 14 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Metallbautechnik / Metallverarbeitung

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

FEM-Analyse Wärmetauscherrohr
FEM-Modell
Gewählter Werkstoff
Belastungen
Randbedingungen
Ergebnisauswertung
Temperaturverteilung
Temperaturbelastung
Druckbelastung
Temperaturbelastung und Druckbelastung überlagert

Zusammenfassung

Anfragen für FEM-Dienstleistungen:

Ing.Büro HTA-Software

Maiwaldstraße 24

77866 Rheinau

Tel. 07844-98641

Fax: 07844-98642

fem-dienstleistungen@femcad.de

http://www.femcad.de/fem-behaelterbau.html

FEM-Analyse Wärmetauscherrohr

Bei dem hier vorliegenden FEM-Projekt wird eine statische Finite Elemente Analyse eines Wärmetauscherrohres mit dem FEM-Programmsystem MEANS V8 durchgeführt, um eine genaue Aussage über den thermomechanischen Spannungsverlauf treffen zu können.

- Berechnung der stationären Temperaturverteilung
- Berechnung der maximalen Temperaturbelastung und der Wärmespannungen.
- Berechnung der Spannungen bei einer Druckbelastung von 5 bar

FEM-Modell

Das mit MEANS erstellte Finite Elemente Modell besteht aus 25584 Knotenpunkten, 29582 HEX8-Volumenelementen sowie 5 Elementgruppen und 76 752 Freiheitsgraden.

FEM-Modell mit Elementgruppen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Schnittdarstellung:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Elementgruppe 1

3 Rohre aus dem Werkstoff P265GH nach EN 10028 T2

Rohr Innen: Länge 570 mm, Durchmesser 88.9 mm und Wandstärke 3.2 mm

Rohr Mitte: Länge 570 mm, Durchmesser 101 mm und Wandstärke 4 mm

Rohr Außen: Länge 420 mm, Durchmesser 114 mm und Wandstärke 4 mm

Materialeigenschaften bei 800 Grad:

E- Modul = 174 000 N/mm2

P-Zahl = 0.3

Wärmekoeffizient = 0.0000141

Wärmeleitfähigkeit = 40.2 W/mK

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Elementgruppe 2

Isolierung auf Polymerbasis (z.B. Silikonschaum)

Isolierung zwischen Innenrohr und mittlerem Rohr mit Wandstärke 2.05 mm

Isolierung zwischen mittlerem Rohr und Außenrohr mit Wandstärke 2.5 mm

Materialeigenschaften bei 800 Grad:

E- Modul = 1.0 N/mm2

P-Zahl = 0.4

Wärmekoeffizient = 0.00022

Wärmeleitfähigkeit = 0.1 W/mK

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Elementgruppe 3

2 Stege im Abstand von 400 mm aus dem Werkstoff P265GH nach EN 10028 T2

Durchmesser 165 mm und Wandstärke 22 mm

Materialeigenschaften bei 800 Grad:

E- Modul = 174 000 N/mm2

P-Zahl = 0.3

Wärmekoeffizient = 0.0000141

Wärmeleitfähigkeit = 40.2 W/mK

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

[...]

Details

Seiten
14
Jahr
2016
ISBN (eBook)
9783668334175
ISBN (Buch)
9783668334182
Dateigröße
1.4 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v343352
Note
Schlagworte
fem-analyse wärmetauscherrohr thermomechanische fem-simulation hexaeder-modell

Autor

  • Roland Schmidt (Autor)

Teilen

Zurück

Titel: FEM-Analyse Wärmetauscherrohr. Thermomechanische FEM-Simulation mit einem Hexaeder-Modell