熱交換機

本例題について

• シェル・チューブ型の熱交換機の解析例を示します。
   

• 温度分布や熱流束ベクトルを解析結果として見ることができます。

• 温度コンター図と流線の同時表示により結果を確認できます。
   

• 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。
   

解析空間

解析条件

モデル図

シェル内を冷媒が流れ、チューブ内を熱媒が流れる熱交換機のモデルです。シェルとチューブは厚みのあるソリッドボディで作成し、

その中に冷媒と熱媒として空気があります。冷媒と熱媒は固体であるチューブを通してのみ熱の交換を行います。

ボディ属性および材料の設定

※材料データベースを利用

境界条件

解析結果

図１はチューブの外側の温度とチューブ内の温度を示しています。冷媒が流入し、チューブに吹きかかる部分が最も温度が下がっていることがわかります。

流入口における温度（200℃）に対して流出口の温度は170℃前後となっており、シェル内の冷媒との熱交換が行われていることも確認できます。

• 応力解析例題７１ではこの温度分布をもとにチューブの熱応力解析を行っています。

図１　チューブの温度コンター図

図２ではシェル内の冷媒を非表示にし、チューブの温度コンター図とシェル内の流線を同時表示しています。

図２　温度と流線の同時表示