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円管の熱伝導解析(理論解比較)

概 要

熱伝導解析ソフトウェアPHOTO-THERMOは電磁場解析から得られる発熱密度を使った連成解析だけでなく、単独でも使用できます。

今回は熱伝導解析で使用される境界条件に着目し、理論解とシミュレーション結果を比較した解析事例をご紹介致します。
本事例では図1-1のような円管モデルを使用致しました。

             図1-1.円管 概要図

以下の3条件について、熱伝導解析を実施致しました。

 1.定温度境界条件
 2.発熱密度
 3.熱伝達境界条件

どれも、理論解が得られますので、解析結果と比較することにより、プログラムの妥当性をご評価頂けます。

1.定温度境界条件

     図2-1.メッシュ図及び解析条件(1/4モデル)

           図2-2.温度分布[度] コンター図

図2-3に径方向と温度の関係を示します。理論解とシミュレーション結果を比較します。

           図2-3.温度の理論解比較

2.発熱密度

     図3-1.メッシュ図及び解析条件(1/4モデル)

           図3-2.温度分布[度] コンター図

図3-3に径方向と温度の関係を示します。理論解とシミュレーション結果を比較します。

           図3-3.温度の理論解比較

3.熱伝達境界条件

     図4-1.メッシュ図及び解析条件(1/4モデル)

           図4-2.温度分布[度] コンター図

図4-3に径方向と温度の関係を示します。理論解とシミュレーション結果を比較します。

           図4-3.温度の理論解比較