Разработка компьютерной модели

в пакете ANSYS для исследования работы

пластинчатого теплообменника

и проведения лабораторных работ

Студент Мт-420501:Черемискина Надежда Александровна

Руководитель:Лавров Владислав Васильевич

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

Компьютерное моделирование теплообменных процессов при движении жидкости в пластинчатом теплообменном аппарате и сопоставление полученных расчетных значений с результатами экспериментальных лабораторных исследований.

Создание учебно-методического пособия к лабораторному практикуму для студентов.

Цели работы

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 20162 / 15

3

Объект исследованияV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

4

Схема экспериментальной установки

1 – сливной кран горячего теплоносителя, 2 – циркуляционный насос подачи горячего теплоносителя, 3 – водонагреватель, 4 – счетчик расхода, 5 – датчик температуры Т1, 6 –

пластинчатый теплообменник, 7 – датчик температуры горячего теплоносителя, 7 – датчик температуры Т3, 8 – насос подачи холодного теплоносителя противотоком, 9 – насос подачи

холодного теплоносителя прямотоком, 10 – резервуар холодного теплоносителя, 11,12 – датчики температуры Т2, Т4.

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

5

Рабочая среда ANSYS Workbench

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

6

Этапы инженерного анализа в ANSYS-Fluent

1

2

3

4

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

7

Геометрическая модель пластинчатого теплообменного

аппарата

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

8

Создание расчетной сетки в модели

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

9

Ввод граничных условий

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

10

Температура окружающей среды – 27°С,

Температура горячего теплоносителя на входе в пластинчатый теплообменник – 36,8°С,

Температура холодного теплоносителя на входе – 34,8°С,

Атмосферное давление – 101 325 Па,

Расход воды из насоса на входной границе – 0,7 л/мин или 0,00001167 м3/с,

Коэффициент теплоотдачи – 587 Вт/м3·ºС.

Начальные условия

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

11

Окно ввода граничных и начальных условий в пакете ANSYS

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

12

Этап контроля сходимости решения задачи

Относительная величина невязки

Итерации хода вычислений

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

13

Результаты распределения температуры

в модели теплообменного аппарата

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 2016

Компьютерное моделирование теплообменных процессов при движении жидкости в пластинчатом теплообменном аппарате и сопоставление полученных расчетных значений с результатами экспериментальных лабораторных исследований

Создание учебно-методического пособия к лабораторному практикуму для студентов

Заключение

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 201614 / 15

Спасибо за внимание!

V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участиемРоссия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

(©) Черемискина Н.А., 201615 / 15