Simulation > Modèles de vérification pour Creo Simulation Live > Cas de vérification pour analyses thermiques - Creo Simulation Live
  
Cas de vérification pour analyses thermiques - Creo Simulation Live
Transfert de chaleur d'une paroi composite
Enoncé du problème : la paroi d'un four est composée de deux couches : une de brique réfractaire, une de brique isolante. La température à l'intérieur du four est de 3000 F (Tf) et le coefficient de convection de la surface interne est de 3.333 x 10-3 BTU/s ft2 F (hf).
La température ambiante est de 80 F (Ta) et le coefficient de convection de la surface extérieure est de 5.556 x 10-4 BTU/s ft2 F (ha). Trouvez la distribution de température dans la paroi composite.
1. Couche interne :
Coefficient d'échange thermique : 3.333 x 10-3 BTU/s (ft2) (F)
Température ambiante (température à l'intérieur du four) : 3000 F
2. Couche externe :
Coefficient d'échange thermique : 5.556 x 10-4 BTU/s (ft2) (F)
Température ambiante : 80 F
Propriétés des matériaux
Propriétés géométriques
Brique réfractaire : k = 2.222 x 10-4 BTU/s ft F
Brique isolante : k = 2.778 x 10-5 BTU/s ft F
Section = 1 po x 1 po
Epaisseur de brique réfractaire = 9 po
Epaisseur de paroi isolante = 5 po
Comparaison des résultats avec le curseur de qualité de simulation à sa position par défaut
Résultats
Cible
Creo Simulate
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Pourcentage d'erreur
Température minimale (F)
336
336.64
341.63
341.6
1.67
Température maximale (F)
2957
2597.17
2956.5
2956.5
0.02
Conduction d'un bloc composite solide
Enoncé du problème : prenez la conduction de chaleur d'une paroi composée de deux matériaux. Le matériau 1 a une source de chaleur uniforme égale à 6000 watts appliquée à la surface extérieure, tandis que le matériau 2 a une surface extérieure exposée au refroidissement par convection. Calculez la température de la surface adiabatique sur le côté gauche du domaine.
Références : F.P. Incropera, D.P. Dewitt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. 5th Edition, pg.117, 2006.
Propriétés des matériaux
Propriétés géométriques
Chargement
Matériau 1 : conductivité = 75 W/m-K
Matériau 2 : conductivité = 150 W/m-K
Cotes du bloc :
70 mm x 80 mm
Material 1= 50 mm
Material 2 = 20 mm
Epaisseur = 1000 mm
Surface gauche : flux de chaleur = 6000 W
Surface droite : coefficient de transfert thermique = 1000 W/m2 K et température ambiante de fluide = 30 C
Toutes les autres surfaces sont adiabatiques.
Comparaison des résultats avec le curseur de qualité de simulation à sa position par défaut
Résultats
Cible
Creo Simulate
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Pourcentage d'erreur
Température de la surface adiabatique sur le côté à l'extrême gauche, en degrés Celsius
165
165
164.2
164.2
0.48
Transfert de chaleur par une colonne de refroidissement
Enoncé du problème : une colonne de refroidissement en acier de section A et de longueur L s'étend d'une paroi conservée à une température T w. Le coefficient de convection de la surface entre la colonne et l'air ambiant est représenté par h, la température de l'air par T a et le bout de la colonne est isolée. Trouvez la chaleur conduite par la colonne et la température du bout.
Des conditions de convection sont appliquées aux 4 surfaces longitudinales.
Références : F. Kreith, "Principles of Heat Transfer", 2nd Printing, International Textbook Co.,Scranton, PA, 1959, pg. 143, ex. 4-5
Propriétés des matériaux
Propriétés géométriques
Chargement
K = 9.71x10-3BTU/s-ft-F
Section = 1.2 po x 1.2 po
L = 8 po
T w = 100 F
T a = 0 F
H = 2.778x10-4 BTU/s-ft2-F
Comparaison des résultats avec le curseur de qualité de simulation à sa position par défaut
Résultats
Cible
Creo Simulate
ANSYS Discovery Live
Creo Simulation Live
Pourcentage d'erreur
Température de pointe, en degrés Fahrenheit
79.0344
78.96
79.22
79.5
0.59