МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОТОКА

1. Моделирование гидродинамики потока трубопровода

В соответствии с технической документацией была создана твердотельная модель потока трубопровода (рис.1.а) с учетом его геометрии и среды.

Данная твердотельная модель была разбита на конечные элементы (рис.1.б).

К конечно-элементной модели были приложены граничные условия на входе (скорость, температура) и на выходе (давление) (рис.1.в).

Твердотельная модель потока

Конечно-элементная модель потока

а) твердотельная модель б) конечно-элементная модель

Граничные условия модели потока

в) граничные условия модели 
Рис.1. Расчетная модель 

 

По результатам гидродинамического расчета были определены карты распределения внутреннего давления (рис.2), температуры (рис.3), скорости (рис.4).

Карта распределения внутреннего давления в CFX Карта распределения внутреннего давления в CFX
Рис.2. Карта распределения внутреннего давления

 

Карта распределения температуры в CFX Карта распределения температуры в CFX
Рис.3. Карта распределения температуры

 

Карта распределения скорости в CFX Карта распределения скорости в CFX
Рис.4. Карта распределения скорости

 

2. Моделирование напряженно-деформированного состояния трубопровода (с учетом гидродинамики)

В соответствии с технической документацией была создана поверхностная модель трубопровода (рис.5.а) с учетом его геометрии и материала. Данная поверхностная модель была разбита на конечные элементы (рис.5.б). К конечно-элементной модели были приложены граничные условия – закрепления и нагрузки, определенные по результатам гидродинамического расчета (рис.6).

Поверхностная модель трубы Конечно-элементная модель трубы
а) поверхностная модель б) конечно-элементная модель
Рис.5. Расчетная модель

 

Импортированная нагрузка - давление Импортированная нагрузка - температура
а) давление б) температура
Рис.6. Импортированная нагрузка

 

По результатам прочностного расчета были определены карты распределения эквивалентных напряжений, перемещений (рис.7).

Карта распределения эквивалентных напряжений Карта распределения перемещений
а) эквивалентных напряжений б) перемещений
Рис.7. Карта распределения

 

3. Заключение

По результатам гидродинамического расчета были определены различные характеристики потока: распределение давления, скорости, температуры; местоположение застойных зон; наличие завихренностей и т.д. Данный расчет позволяет определить скорость эрозии, уточнить нагрузки для прочностного расчета и т.д.

По результатам прочностного расчета определяется напряженно-деформированного состояние, прогнозируется ресурс и т.д.

Данные расчеты позволяют оптимизировать режимы эксплуатации, повысить безопасность на производстве, составить план ремонтных работ и т.д.

скачать "МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОТОКА"

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить