Энергия и энергетика сегодня

Численные методы при расчете двумерных температурных полей

С целью получения более точного решения задачи применён метод конечных элементов, который позволяет более точно описать геометрию модели и выполнить расчёт без каких либо упрощений.

Выполняемые предварительные расчёты температурных полей изделий методом приведенной пластины и МКЭ позволил установить, что время вулканизации на 10 – 15% меньше, чем при расчёте методом приведенной пластины, т.е. на 10 – 15% экономится количество тепла, необходимое для подачи в тепловую камеру. Если учесть, что изделия производятся массово, то экономия тепла составляет значительную величину.

На рис.4 приведён профиль изделия состоящий из 4-х разнородных материалов. Физическими характеристики материалов, приведенными в таблице 1.

Таблица 1

Номер материала

1

2

3

4

Плотность, кг/м3

1130

1140

1150

1120

Теплопроводность, Вт/м К

0,222

0,218

0,198

0,282

Теплоёмкость, Дж/кг К

1007,5

1448,7

1510,3

1414,5

Воспользовавшись вышеописанным методом приведенной пластины и формулой (2) профиль приводится к слоистой пластине, изображённой на рис.5.

Расчёты температурных полей для профиля (методом конечных элементов) и для приведенной пластины с начальными условиями Т0=20 ºС и граничными условиями (T1 ,T2) показали, что время достижения минимальной температуры (140 ºС) по толщине при расчёте МКЭ составляет 12335 секунд, а при расчёте методом приведенной пластины 15261 секунд. Данные расчётов сведены в таблицу 2.Таким образом экономится количество тепла, необходимое для подачи в тепловую камеру. Если учесть, что изделия производятся массово, то экономия тепла составляет значительную величину.

Перейти на страницу: 1 2 

Back to Top