ansys 鍋爐加熱的案例
紫外光電探測器用于高溫場合的鍋爐加熱火焰熄滅檢測
鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能，鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業生產和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業。
鍋爐：由鍋和爐組成的，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉換器，它是利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能將工質水或其他流體加熱到一定參數的設備。
鍋爐分“鍋”和“爐”兩部分。“鍋”是容納水和蒸汽的受壓部件，對水進行加熱、汽化和汽水分離，“爐”是進行燃料燃燒或其他熱能放熱的場所，有燃燒設備和燃燒室爐膛及放熱煙道等。鍋與爐兩者進行著熱量轉換過程，放熱和吸熱的分界面稱為受熱面。鍋爐將水加熱成蒸汽。除鍋與爐外還有構架、平臺、扶梯、燃燒、出渣、煙風道、管道、爐墻等輔助設備。
按用途分類：
電站鍋爐：用于火力發電廠的鍋爐,容量大、參數高、技術新、要求嚴。是上海鍋爐廠主要產品。
工業鍋爐：在各工業生產紡織、印染、制藥、化工、煉油、造紙等的流程、采暖、制冷中提供蒸汽或熱水的鍋爐。是上海鍋爐廠產品之一。
生活鍋爐：為各工礦、企事業單位、賓館、服務行業等提供低參數蒸汽或熱水的鍋爐。此類鍋爐需求量大,全國各地有很多制造廠。
特種鍋爐：如雙工質兩汽循環鍋爐、核燃料、船舶、機車、廢液、余熱、直流鍋爐等等。
展開 ANSYS Workbench鍋爐給水管熱應力分析 ￥20
1問題描述
某蒸發量為6t/h、額定壓力為1.27MPa的蒸汽鍋爐，給水管連接在后管板上。給水管的規格為φ76mmX4mm，管板厚度16mm，給水管與管板的焊腳尺寸為4mm，計算中給水管外伸長度為300mm，伸入鍋爐內部100mm，結構簡圖如圖1所示；材料參數見表1。現分析連續給水和20min間斷給水條件下的給水管的穩態溫度場、瞬態溫度場及相應的熱應力。
圖1 給水管簡圖
表1 不同溫度下的材料參數
給水溫度為50℃，鍋內飽和水溫度為190.7℃。連續給水時水流速度為0.459m/s，20min間斷供水時水流速度為1.377m/s。假設間斷供水開始時給水管內水溫度與鍋內飽和水溫度相等。
按照《鍋爐計算手冊》（宋貴良主編），可計算出連續給水時管內的傳熱膜系數為2289.5 W/(m2·℃)，20min間斷供水時管內熱水傳熱膜系數為8947.1 W/(m2·℃)，20min間斷供水時管內冷水傳熱膜系數為5513.6 W/(m2·℃)。
給水管浸入飽和水表面（外側）的傳熱為自然對流。假設管子外壁溫度與飽和水溫差為20℃（簡化計算），可計算出管外傳熱膜系數為1792.4 W/(m2·℃)。同樣可以計算出管板內側表面的傳熱膜系數為1094 W/(m2·℃)。
管板外表面及給水外伸部分的外側表面為絕熱。
2 穩態熱應力分析
采用2D軸對稱模型分析，在Workbench的Engineering Data按表1輸入不同溫度下的材料參數。由于給水管與管板連接位置溫度梯度和熱應力可能較大，因此該區域局部網格加密。
圖2 模型網格
模型網格總共6652個節點，1957個單元，偏度最大值為0.66，平均偏度為0.05。設置計算得到的三個對流邊界條件，如圖3所示。
展開 ansys workbench太陽能加熱鋁鍋熱固耦合 ￥19.89
<p>在本研究中，我們基于ANSYS Workbench平臺開展了太陽能加熱鋁鍋的熱-結構耦合（熱固耦合）數值模擬分析，旨在揭示鋁鍋在太陽輻射加熱過程中的溫度場演化規律及其對結構應力與變形的影響。太陽能作為一種綠色可再生能源，其加熱過程伴隨著顯著的溫度梯度，尤其在鍋體壁厚不均或存在邊界散熱的情況下，更容易引發熱應力集中和局部形變。為了準確模擬實際工況，模型考慮了太陽輻射強度、對流換熱邊界條件及材料熱物性參數的溫度依賴性，通過熱分析模塊計算溫度分布，再將溫度場傳遞至結構模塊進行應力與變形分析，實現溫度場與結構響應之間的耦合。</p><p>分析結果表明，鋁鍋在太陽能加熱過程中鍋底與側壁區域存在明顯的溫差，最大溫度集中在直接受光照區域；而結構響應方面，鍋體邊緣和連接區域產生了較大熱應力，可能成為未來失效的潛在風險點。隨著加熱時間的增長，整體熱變形逐步增加，體現出鋁材料在熱環境下的良好導熱性與一定程度的熱膨脹響應。本研究為太陽能炊具的熱設計與結構優化提供了理論依據和仿真手段，有助于提升其使用壽命和安全性能，也為后續開展多物理場耦合分析奠定基礎。</p><p>1 材料參數</p><p>（1）結構鋼</p><p>其密度、彈性模量、泊松比、比熱容、熱膨脹系數、導熱系數如下圖所示。
展開 Ansys學習之飛行器氣動加熱（1）
計算流體力學
(CFD)是用于計算飛行器氣動加熱的重要工具，本文將初步介紹飛行器氣動加熱計算過程，后續可能將學習
/介紹流體
-固體耦合作用，為可能的工程設計提供參考。
本文首先簡
單介紹他國學者發表在《美陶》上的一篇文章，該文章是通過
CFD
計算了超高溫陶瓷
ZrB2-SiC
熱防護系統的熱
-
力設計。本文作為初步的學習嘗試，并不會直接完全復現其結果，主要是介紹思路。
本文所采用的計算軟件為
Ansys workbench，在
workbench中已經集成了流體力學軟件
Fluent。接下來讓我們一起來學習一下基本操作。以下是我建立的一個三維模型，但是由于個人筆記本電腦算力不足，作為學習，我采用簡化的二維模型進行了計算，計算結果如下圖所示。
（1）首先是建立模型，拖拽geometry模塊進入操作界面即可建模，模型建立可以通過軟件自帶的Design model模塊，或者其他建模軟件，如solidworks等。主要原則是建立一個為大流場所包圍的固體模型，這里不詳細介紹。一般認為所建立的流場尺寸大于固體模型尺寸的20倍，由于計算量的關系，本文所采用的模型較小。
（2）在建立模型后，將模型與Fluent模塊連接，即將模型導入fluent計算模塊，接下來點擊mesh，對模型進行網格劃分，需要注意的地方是在流體-固體壁面需要設置層流邊界層，具體設置和劃分結果如下圖所示。網格劃分完畢后，即可進行計算。
（3）點擊set up進行計算設置，采用雙精度計算，點擊OK即可進入設置界面。
（4）進入模塊后點擊general-check檢查網格。
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