強度解析
ボイラー水管の伝熱・応力評価(マルチフィジックス)
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01
お客様の問題点
ボイラー運転時の出力制御の影響により、水管にひび割れが発生していました。 -
02
問題点解決に向けたCTIの提案
運転履歴に伴う部材の膨張・収縮によって生じるひずみが原因と推定しました。そこで、流体解析によって運転時の非定常天然ガス燃焼を再現し、温度分布を評価するとともに、構造解析によってその温度分布に起因する熱応力を評価する手法を提案しました。 -
03
実施内容・適用手法・ソフトウェア
流体解析では、壁面の状態として沸騰熱伝導と強制対流を設定し、構造解析では時刻歴による熱応力解析を実施しました。流体解析と構造解析で同一のメッシュ形状を使用できるモデルを作成し、コストの低減を図りました。
〈使用ソフト〉
流体解析:Ansys FLUENT
構造解析:Abaqus -
04
成果・お客様への効果
ひび割れの発生原因を解明し、最大主ひずみの発生部位と方向から、水管の最弱部位を見える化しました。これにより、当該部の応力緩和につながる出力制御に役立つ結果を提示しました。
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