Môn học cơ lưu chất ứng dụng week 6 steady state cfx

Đường cong của ống có thể tạo ra các khu vực với tốc độ dòng chảy khác nhau, ảnh hưởng đến khả năng truyền nhiệt và sự phân bố nhiệt độ trong hệ thống.. Áp suất cao ở đầu vào và giảm dần

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

MÔN HỌC: CƠ LƯU CHẤT ỨNG DỤNG

Week 6 STEADY STATE CFX

SVTH : Nguyễn Đức Duy MSSV : 22144071

Lớp : 22144CL2A

TP.HCM, tháng 4 năm 2024

Trang 2

MỤC LỤC

1 Model 1

1 Model 2

1 Model 3

1 Model 4

1 Model 5

Trang 3

1

1 Model 1

a) Describe the model (CAD model, Function, dimension, how it works,…)

- Đây chi là tiết dạng ống rỗng với 1 Inlet và 2 Outlet

- Đường kính ống 20 (mm) là Bề dày của ống 4 (mm) là

- Khoảng cách giữa Inlet và Outlet 60 (mm) là

- Ống này dẫn nước với nhiệt độ đầu vào Inlet dẫn không khí là 80℃ và nhiệt độ đầu ra Outlet là 30℃

- Ống solid bên ngoài có nhiệt độ 25℃ được làm bằng vật liệu nhôm

Trang 4

2

Trang 5

3

- inlet

- outlet

Trang 6

4

- Temperature

Trang 7

5

- Streamline

Trang 8

Ứng suất trong hệ thống ống thường xuất hiệncao nhất đầu vào hoặc tại các điểm chuyển giao áp lực dòng chảy Sự biến đổi này

có thể dẫn đến tình trạng ứng suất tập trung, đặc biệt nếu có sự chênh lệch lớn giữa áp lực và tốc độ dòng chảy tại các điểm nối

Sự tập trung ứng suất có thể gây ra mệt mỏi cho vật liệu, dẫn đến nứt hoặc hỏng hóc nếu không được tính toán và thiết kế cẩn thận Mô phỏng cung cấp thông tin cần thiết để xác định các khu vực có nguy cơ cao và cho phép kỹ sư tối ưu hóa thiết kế ống,

từ đó tăng cường độ bền và giảm thiểu nguy cơ hư hại do ứng suất gây ra

Trang 9

7

1 Model 2

a) Describe the model (CAD model, Function, dimension, how it works,…)

- Đường kính ống là 15 (mm)

- Bề dày của ống là 3 (mm)

- Ống này dẫn nước với nhiệt độđầu vào Inlet dẫn không khí là 80℃ và nhiệt độ đầu ra Outlet là 30℃

Trang 10

8

Trang 11

9

- Inlet

- Outlet

Trang 12

10

- Temperature

Trang 13

11

- Streamline

Trang 14

12

Nhiệt độ giảm từ khoảng 80.2°C ở đầu vào đến khoảng 75.35°C đầu ra Sự giảm này có ở thể được giải thích bởi sự trao đổinhiệt giữa chất lỏng và bề mặt ống, cũng như sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh Đường cong của ống có thể tạo ra các khu vực với tốc độ dòng chảy khác nhau, ảnh hưởng đến khả năng truyền nhiệt và sự phân bố nhiệt độ trong hệ thống

Có sự thay đổi lớn về áp suất từ đầu vào đến đầu ra, với giá trị âm ở một bên của ống, cho thấy sự giảm áp suất đáng kể Áp suất cao ở đầu vào và giảm dần theo chiều dòng chảy có thể gây ra ứng suất do chênh lệch áp suất, đặc biệt tại những nơi có sự thay đổi về hình dạng hoặc đường kính của ống Điều này yêu cầu phải chú ý đến việc thiết kế để giảm thiểu sự tập trung ứng suất, nhất là tại các điểm uốn của ống, nơi có thể xảy ra hiện tượng mệt mỏi vật liệu hoặc hư hỏng nếu không được xử lý phù hợp

Trang 15

13

1 Model 3

a) Describe the model (CAD model, Function, dimension, how it works,…)

- Đường kính ống 17 (mm) là

- Ống này dẫn nước với nhiệt độ đầu vào Inlet dẫn không khí là 80 C ° và nhiệt độ đầu Outlet ra là 25°C

- Ống solid bên ngoài có nhiệt độ 25°C được làm bằng vật liệu nhôm

Trang 16

14

Trang 17

15

- Inlet

- Outlet

Trang 18

16

- Temperature

Trang 19

17

- Streamline

Trang 20

18

-Nhiệt độ trong hệ thống ống được giữ ổn định ở 80°C, điều này có thể ám chỉ rằng hệ thống đang được mô phỏng trong điềukiện ổn định hoặc trong một tình huống không có sự mất nhiệt đáng kể Đường dòng chảy màu sắc rực rỡ thể hiện rằng nhiệt độ được duy trì qua toàn quá trình bộ chảy từ đáy lên đến các nhánh của hệ thống ống, điều này có thể chỉ ra rằng ống có tính cách nhiệt tốt hoặc chất lỏng đang di chuyển với tốc độ đủ cao để không cho phép nhiệt độ giảm xuống do tương tác với bên ngoài Phân bố áp suất cho thấy sự thay đổi từ các giá trị dương ở trung tâm đến các giá trị âm phía bên ngoài ở của hình Có vẻ như ápsuất tăng đột ngột ở khu vực gần cổng ra (nhìn thấy bởi màu đỏ), điều này có thể là do sự co hẹp của đường kính ống hoặc do vận tốc dòng chảy tăng lên khi chất lỏng phải di chuyển qua khu vực có diện tích nhỏ hơn Sự chênh lệch áp suất này có thể gây

ra ứng suất đáng kể trên vật liệu ống và cần được xem xét khi thiết kế để đảm bảo an toàn và độ bền của hệ thống

Trang 21

19

1 Model 4

- Đường kính ống 25 (mm) là

- Ống này dẫn nước với nhiệt độ đầu vào Inlet dẫn không khí là 80 C ° và nhiệt độ đầu Outlet ra là 25°C

- Ống solid bên ngoài có nhiệt độ 25 C ° được làm bằng vật liệu nhôm

Trang 22

20

Trang 23

21

- Inlet

-outlet

Trang 24

22

- Temperature

Trang 25

23 -Streamline

Trang 26

24

Phân bố nhiệt độ cho thấy đường dòng chảy của nhiệt độ được duy trì ở mức khá ổn định quanh mức 80°C, với biến động rất nhỏ qua toàn bộ hệ thống ống Điều này có thể chỉ ra rằng chất lỏng duy trì được nhiệt độ cao mà không bị mất nhiệt nhiều trong suốt quá trình di chuyển, hoặc ống dẫn có tính năng cách nhiệt tốt Sự phân bố đồng nhất của nhiệt độ cũng có thể phản ánh việc

mô hình mô phỏng không tính đến sự mất nhiệt do tương tác với môi trường xung quanh hoặc rằng hệ thống đang hoạt động trong một điều kiện ổn định và cân bằng nhiệt

Sự phân bố áp suất trong hệ thống ống có thể thấy rõ sự chênh lệch áp suất lớn từ các giá trị dương cao ở phần giữa đường ống (màu đỏ và vàng) đến các giá trị âm (màu xanh dương) ở hai cánh của đường ống Sự chênh lệcháp suấtđáng kể như vậy có thể gây ra ứng suất cơ học lớn, nhất là tại các vùng nơi áp suất thay đổi đột ngột, điều này cần được tính đến khi thiết kế để tránh gây hại cho độ bền của hệ thống

Trang 27

25

1 Model 5

- Đường kính ống là 20 (mm)

- Khoảng cách giữa Inlet và Outlet là 40 (mm)

- Ống này dẫn nước với nhiệt độ đầu vào Inlet dẫn không khí là 80℃ và nhiệt độ đầu ra Outlet là 25℃

Trang 28

26

Trang 29

27

- inlet

-outlet

Trang 30

28

- Temperature

Trang 31

29

- Streamline

Trang 32

30

-Chúng ta thấy các đường dòng chảy thể hiện sự thay đổi nhiệt độ từ 80°C ở đầu vào giảm xuống còn khoảng 74.73°C ở đầu ra

Sự chuyển đổi màu từ đỏ sang xanh là biểu hiện của việc nhiệt độ giảm dần theo chiều dài của ống, có thể do sự truyền nhiệt từ chất lỏng ra môi trường xung quanh hoặc sự làm mát do chất lỏng đang chảy qua Các khu vực có màu xanh lá cây cho thấy nnhiệt độ thấp nhất, trong khi các khu vực đỏ là nơi nhiệt độ cao nhất, có khả năng chỉ ra khu vực nơi sự truyền nhiệt là kém hiệu quả nhất hoặc nơi có sự tập trung nhiệt do các yếu tố như vận tốc dòng chảy thấp hoặc sự tiếp xúc lớn hơn với bề mặt ống

- Áp suất cho thấy có một sự chênh lệch đáng kể từ các giá trị dương ở phần vào đến giá trị âm ở phần cong của ống Các khu vực có màu vàng và đỏ đại diện cho áp suất cao hơn, trong khi khu vực xanh dương thể hiện áp suất thấp Sự giảm áp suất qua ống có thể liên quan đến việc tăng vận tốc dòng chảy hoặc có thể do sự thay đổi hình dạng ống gây ra Điều này đặc biệt quan trọng khi thiết kế hệ thống ống để đảm bảo rằng các khu vực chịu lực không gây ra ứng suất vật liệu quá mức, có thể dẫn đến hư hỏng hoặc cần phải bảo dưỡng sớm

Tiêu đề	Steady State CFX
Tác giả	Nguyễn Đức Duy
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Cơ Lưu Chất Ứng Dụng
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2024
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	9,07 MB