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直埋式聚氨酯保温管供热管网设计参考标准
时间:2019-10-16 点击次数:21

直埋式聚氨酯保温管供热管网设计参考标准:

  1  求解过程 针对供回水管与土壤传热,选取软件中的非稳态传热模型进行仿真模拟。热分析求解过程为:步骤1:建立几何模型,设置材料特性;步骤2:定义网格控制并划分网格;步骤3:施加热荷载和边界条件;步骤4:定义接触区域; 步骤5:对问题进行求解。

  2  步骤1 建立几何模型是进行有限元仿真模拟的基础,ANSYS Workbench 13.0所用到的几何模型既可通过CAD软件导入ANSYSWorkbench 13.0集成的DesignModeler平台,也可直接采用DesignModeler平台进行几何建模。 笔者采用CAD软件绘制研究对象的几何模型,然后导入Design Modeler平台,并设置材料的热物性参数。选取规格为DN 1 200 mm的直埋热水管道,工作管(螺旋焊缝钢管)外直径为1 220 mm,壁厚为14 mm,外护管(高密度聚乙烯)的厚度为15 mm。供回水管相邻管壁间距为200 mm。供水温度为130 ℃,回水温度为70 ℃。按照文献[1-2]提供的计算方法,并结合CJJ/T 81—2013对直埋热水管道外护管外表面温度的限定,在一定管顶埋深条件下计算供回水管的保温层厚度,根据计算结果建立几何模型。计算中涉及的材料热物性参数见表1,大气环境温度取-7 ℃,单位长度土壤放热系数取16 W/(m·K),其他计算参数按文献[1]选取。由计算结果可知,当管顶埋深为1.6 m,供回水管相邻管壁间距为200 mm,供回水管保温层(保温材料为硬质聚氨酯塑料)的厚度为65 mm时,可使供回水管外护管外表面温度小于50 ℃。 
因此,在进行仿真模拟时,除工作管、外护管的设定参数外,保温层的厚度取65 mm,管顶埋深取1.6 m,供回水管相邻管壁间距为200 mm,材料的热物性参数按表1选取。取长×深为12.96 m×5.98 m的剖面作为仿真模拟区域,仿真模拟区域的几何模型见图1,图中数值相应的单位为mm。 

直埋式聚氨酯保温管供热管网设计参考标准:

  3  步骤2 将工作管、保温层、外护层和土壤分别划分网格。使用Edge Sizeing命令对工作管、保温层和外护层边缘进行细化,将边缘线分成40组,再利用MappedFace Meshing命令将工作管、保温层和外护层厚度方向进行分割,等分成4份。然后使用Mesh命令生成整体网格。 

广东11选5走势图  4  步骤3 ①施加热荷载 工作管内壁施加温度载荷,供水温度为130℃,回水温度为70 ℃。 ②设定条件 a。设定土壤为均质,传热过程中没有相变。 b。忽略保温管轴向传热。 c。各种材料的热物性参数不随温度变化。 d。土壤初始温度按照CJJ/T 81—2013附录A天津地区的12月数据选取。深度为0。0、0。8、1。6、3。2 m的土壤初始温度分别为-2。4、7。3、11。7、14。8 ℃。模拟运行时间为744 h。 ③边界条件 边界AO和BD为绝热面,边界OD处为恒温面(取16 ℃)。边界AB为与环境对流传热面,传热面单位长度土壤放热系数取16 W/(m·K)。 

  5  步骤4 设定工作管与保温层接触良好,保温层与外护管接触良好,外护管与土壤接触良好。 

  6  步骤5 利用Solution命令对模型进行仿真求解。

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