316l不銹鋼無縫管水淬時熱傳導計算方法

316l不銹鋼無縫管制造環形零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節約材料和加工工時，如滾動軸承套圈、千斤頂套等，少的材料，*管、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下，圓面積最大，用圓形管可以輸送更多的流體。

316l不銹鋼無縫管全浸時的示意圖如圖1所示。在進行有限元求解時，鋼管的實際物理模型長度遠大于壁厚，鋼管傳熱主要集中在壁厚方向，鋼管各點溫度可看作厚度的函數，因此將鋼管簡化為二維模型，如部分浸入時幾何模型如圖2所示。圖2中θ為浸潤角，陰影部分為水。

ANSYS熱分析基于能量守恒定律的熱平衡方程，用有限元法計算各節點的溫度，進而導出其他熱物理參數。根據以上條件，該模型的熱傳導方程(極坐標)為

式中:a為導溫系數，a=k/ρcp，k熱導系數ρ為流體的密度;cp為定壓比熱;T為溫度;t為時間;r和β分別為極徑和極角。

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2015年6月10日

山東省龍川鋼管制品有限公司