해석목적
• 용광로 내부 가열 시 내화벽의 온도 분포 검토
• 열팽창에 의한 변형 및 응력 검토
해석조건
• 요소 수 : 11,398 개
• 노드 수 : 18,061 개
• 전체 모델 중 일부만을 추출하여 3D 축 대칭 모델 사용
• 프로그램 자체 기능으로 솔리드 분할
• 오면체 및 육면체 요소망 사용
내화벽 적층 형상
기하모델(좌) - 해석모델(우)
- 외부 대류 온도 : 30℃
- 내부 대류 온도 : 500℃
- 온도하중 : 1,650℃
- 열전달 해석과 열응력 해석 시 각기 다른 접촉 조건 부여
- 열전달 해석 : 열이 완전전도 되는 일체 거동 접촉(Welded Contact)
- 열응력 해석 : 내화 벽돌 사이의 미끄러짐을 허용하는 일반 접촉(General Contact)조건과 양방향 미끄러짐 접촉(Bi-directional Sliding Contact) 조건을 사용
해석결과
• 최대 온도 : 1650℃- 최저 온도 : 113℃
• 최대 변위 : 3.42mm
• 최대 유효응력 : 211.18Mpa
열전달해석 온도분포 - 일체 거동 접촉 (좌)
열응력 해석 응력 및 변형 형상 - 일반접촉, 미끄러짐접촉 (우)
결론
• 용광로 내부와 외부의 대류조건을 고려한 온도 분포 검토
• 열팽창에 의한 내화벽의 변위와 변형 형상 및 응력 검토
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