Условия симуляции
Труба 316L Нержавеющая сталь, длина 2000 мм, диаметр внутренний 8 мм, диаметр внешний 10 мм
Внутри труба заполнена сверхкритическим CO2, который поступает снизу вверх
Как распределяется свет (тепловой поток)
Ученые использовали модель неравномерного теплового потока, которая имитирует реальные условия в солнечной башне:
По окружности: Свет падает только на одну сторону трубы (полуокружность 180°), в то время как другая сторона считается адиабатной (изолированной, куда свет не попадает).
По длине (осевое направление): Распределение тепла вдоль трубы не равномерное, а описывается нормальным распределением (Гауссовым распределением). Это значит, что самый сильный нагрев происходит в центре (пиковый поток), а к краям трубы он плавно снижается.
Пиковая мощность: В расчетах они использовали пиковые значения до 1.0 МВт/м².
Задания
Завершение параметрических CFD-исследований: Необходимо выполнить серию симуляций в ANSYS Fluent для остальных условий эксплуатации в диапазоне давлений 8-12 МПа и массовых потоков 200-1200 кг/(м2·с). Основное внимание будет уделено анализу влияния гауссова распределения теплового потока на локальные коэффициенты теплопередачи и возникновение температурных пиков на стенке трубы.
Разработка безразмерных корреляций: На основе полученного набора данных (включающего 450 случаев моделирования) будет разработана новая эмпирическая корреляция для числа Нуссельта (Nu). В формулу будут включены поправочные коэффициенты, учитывающие резкие изменения теплофизических свойств sCO2 в псевдокритической области и неравномерность нагрева по окружности.
Анализ тепловых напряжений и целостности конструкции: Используя рассчитанные температурные поля, необходимо провести оценку тепловых напряжений в материале трубы в соответствии со стандартами ASME. Это позволит определить критические режимы работы, при которых возникают максимальные деформации, и установить связь между этими деформациями и неравномерными условиями облучения.
Пример того как нужно делать исследование, в нем описана соль как теплоотвод, у меня вместо нее сверхкритический CO2
| Гарантия на работу | 1 год |
| Средний балл | 4.53 |
| Стоимость | Назначаете сами |
| Эксперт | Выбираете сами |
| Уникальность работы | от 70% |