############################################################## エルボ配管内の流れ (熱伝導) ############################################################## * シミュレーション名: flow__in_a_curved_pipe_XYZ3D ========================================================= シミュレーション体系 ========================================================= * エルボ配管内の流れを参考に * 流入側の配管外側には、外径 300mm のヒーターを取り付けていた. * ヒータを 5 kW で加熱し、ヒータ→パイプ、及び、パイプ→水(静止)への熱伝導をみる. + パイプ、及び、水の初期温度は20℃ = 293.15 Kとした. + 熱源としては、"Heat Source" keywordを用いて、重量密度あたりの熱源( 5.0e3 / 8.96e3 )を設定. + 時間としては、10 (s) 毎に 50回の書き出しを実行する. ( Total = 500 (s) ) * ヒータが熱が他に逃げる場所がないので、無限大に温度が上がっていってしまうが、ここでは無視する. ========================================================= Elmer シミュレーションファイル ========================================================= * シミュレーションファイル ( heat.sif )を以下に示す. .. literalinclude:: ../../code/fluid/flow__in_a_curved_pipe_XYZ3D/heat.sif :caption: heat.sif ( flow__in_acurved_pipe_XYZ3D ) ========================================================= シミュレーション結果 ========================================================= 結果は以下の通り. * ヒータの熱が時間経過に伴い、パイプ内を伝導していく. * 水へはほぼ熱伝導しない.(銅の熱伝導率:398 [W/mk] ⇔ 水の熱伝導率:0.6 [W/mK]) * 水と銅の比熱差も関係あり. ( 銅の定圧比熱: 379 [J/kgK] ⇔ 水の定圧比熱:4180 [J/kgK] ) * 実際は、水と銅は比重が10倍弱異なるので、熱容量としてはそこまで大きな差はないが. .. image:: ../../image/fluid/flow__in_a_curved_pipe_XYZ3D/heatConduction.gif :width: 600px :align: center