题目

ANSYS传热学计算的一个问题
在ANSYS 传热学计算中,如果已知一个圆柱体的两个底面温度,物体的导热系数和对流换热系数都已知,怎么求这个圆柱体的长度?举个例子的话更好
就是现在有一个题目，空气在圆管内流动，入口温度600度，圆管材质304不锈钢，外径500mm，壁厚5mm，管外空气15度，试计算出出口气体温度为350度时，圆管的长度为多少？

提问时间：2021-12-19

答案

这个恐怕没法用ANSYS来模拟,只能先推个理论解,这个问题恰好昨天回答过
根据空气流量可以算出流速进而求出流动Re,然后就可以根据关联式算出Nu算出对流换热系数h
传热过程热阻一共有3个,分别为管内对流热阻、管壁导热热阻和管外对流热阻,考虑所有热阻就可以求出换热系数K
取T为流体温度,管长为x,由能量守恒
可以推出T随x变化的数学表达式T=15+（600-15）*exp（-k*pai*D/cp/m）
cp为空气比热,m为质量流量
设定一些条件就可以计算出一个大致的长度
有了这个长度之后你再拿ANSYS来模拟出口温度,看看结果如何