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Stima analitica dilatazione

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#1
Ciao,

L'immagine allegata è un condotto (la vista è in sezione ovviamente) dove scorre gas a 180°C.
Secondo voi la dilatazione fa si che la lunghezza "L" aumenti o diminuisca rispetto alla stessa misura a temperatura ambiante??????

E come potrei secondo voi stimare questa dilatazione, anche in prima approssimazione?:confused:

Grazie a tutti!:)


 

cacciatorino

Moderatore SolidEdge
Staff Forum
Professione: Ingegnere meccanico
Software: SolidEdge CoCreate Salome-Meca
Regione: Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
#2
Ciao,

L'immagine allegata è un condotto (la vista è in sezione ovviamente) dove scorre gas a 180°C.
Secondo voi la dilatazione fa si che la lunghezza "L" aumenti o diminuisca rispetto alla stessa misura a temperatura ambiante??????

E come potrei secondo voi stimare questa dilatazione, anche in prima approssimazione?:confused:

Grazie a tutti!:)


Mi sa che l'unica e' usare un software per analisi ad elementi finiti.... Dato che la struttura e' abbastanza tozza non e' prevedibile ad occhio capire cosa fara'....
 

boris\

Utente Junior
Professione: ingegnere/Progettista mecc
Software: SW, SE, Pro-E, NX, Catia V5, Inventor, Autocad, Ansys
Regione: firenze
#3
quoto cacciatorino.
vedo dal profilo che usi SW, cosmos e il flow, sfruttali!, la risposta è lì dentro.
Certo se posti un modello e specifichi anche il tipo do gas e il materiale, forse qualcosa si può tirar fuori "alla buona"...
ciao fammi sapere
 

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#4
Si tratta di metano a 180°C.
All'esterno cambia poco, essendo tutto molto ben coibentato, si può ipotizzare 170°C dalla mia esperienza.

Fare un'analisi FEM a me va benissimo (a dir la verità ho creato ieri un thread sul forum di cosmos..), per l'analisi termica delle distribuzioni delle temperature non ho nessun problema, ma è solo che dopo non ho idea di come estrarre le dilatazioni. Se mi puoi dare un'indicazione te ne sarei grato.

Ma comunque, dal punto di vista qualitativo, la quota "L" dilatata aumenta o diminuisce secondo te??

Grazie
 

livido

Utente Junior
Professione: CO2 transfer to the atmosphere
Software: Creo 5.0 M150
Regione: Caledonia
#5
mi ricordo di una lezione di fisica...
... il profilo in questione si dilata all'aumentare della T, se non mi ricordo male. Per dare una stima di quanto di dilata applica la formula della dilatazione termica sulla lunghezza della circonferenza media tra diametro interno e diametro esterno. spero di non dire stron.zate...
effettivamente se fosse il contrario ci sarebbe compenetrazione di materiale, no?
ciau
 

cacciatorino

Moderatore SolidEdge
Staff Forum
Professione: Ingegnere meccanico
Software: SolidEdge CoCreate Salome-Meca
Regione: Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
#6
Ma comunque, dal punto di vista qualitativo, la quota "L" dilatata aumenta o diminuisce secondo te??

Grazie

Il problema e' che "qualitativamente" si corre il rischio di fare errori grossolani se non si e' molto esperti....

Ciao.
 

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#7
Ok, il dubbio che mi è venuto è il seguente:

La dilatazione è un aumento di volume del materiale perchè l'ampiezza di vibrazione degli atomi/molecole aumenta.
Dato che vibrano in tutte le direzioni, mi verrebbe da dire che l'aumento di volume è in tutte le direzioni, quindi:
- La quota "L" diminuisce.
- Il diametro interno diminuisce.
- Il diametro esterno aumenta.

Però non sono sicuro.....
 

P__C__D

Utente Junior
Professione: Designer
Software: Rhino
Regione: ER
#8
Ma comunque, dal punto di vista qualitativo, la quota "L" dilatata aumenta o diminuisce secondo te??
Anche senza ricorrere ad un software di analidi ad elementi finiti, sono pronto a scommettere che la tua quota si dilata all'aumentare della temperatura.

Tieni conto che ogni coppia di punti presa a caso all'interno del materiale, all'aumentare della temperatura aumenta la propria distanza. Fai un po' te cosa succede.
 

livido

Utente Junior
Professione: CO2 transfer to the atmosphere
Software: Creo 5.0 M150
Regione: Caledonia
#12
Assolutamente sì!
:)
visto che stai considerando uno spessore non costante prob. la dilatazione sarà un po' distorta, ma in media il diametro aumenta di un dx costante per qualsiasi circonferenza che consideri, tra quella max e quella min. Anche considerando i gradienti di temperatura tra interno ed esterno la risposta non cambia... il tuo pezzo si incicciotta.
ciau ne!
 

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#13
A me agli elementi finiti però viene il contrario......


[/URL][/IMG]
 

P__C__D

Utente Junior
Professione: Designer
Software: Rhino
Regione: ER
#14
Questa mi sembra una vera stranezza. Come mai ad esempio le estremità delle due sezioni cilindriche orrizzontali non subiscono alcuna dilatazione (parti in azzurro)?
 

Druck

Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#17
Questa è la distribuzione delle temperature.
Ciao

[/URL][/IMG]
 

P__C__D

Utente Junior
Professione: Designer
Software: Rhino
Regione: ER
#18
In effetti il gradiente delle temperature non è molto elevato, in fin dei conti ci sono solo 30° di differenza su un incremento di 128° rispetto alla temperatura ambiente, forse non è abbastanza per far supporre che si possano verificare delle distorsioni a causa delle differenze di temperatura piuttosto che a causa della geometria dell'oggetto.

Dunque, facendo un atto di fede sulla correttezza della tua fea, io ho perso la scommessa.
 

Whooring

Utente Standard
Professione: Ingegnere ..... forse
Software: SW2009 - Autocad 2007 - BM impianti - Straus7
Regione: Veneto
#19
purtroppo la variazione delle dimensioni è molto legata alle tensioni che genera la delta T e quindi non è detto che un pezzo se riscaldato aumenti di dimensioni in tutte le direzioni, può accadere che a causa delle tensioni che si creano alcune dimensioni diminuiscano e questo dipende molto dalla geometria del pezzo.
Quell'analisi l'hai fatta con cosmos flow o con il cosmos design?
 

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Utente Standard
Professione: Progettazione Meccanica
Software: Solidworks / Cosmos / Floworks
Regione: Lombardia
#20
Cosmos Design.

Ho fatto un'analisi termica per avere i gradienti, poi ho fatto un'analisi statica dando come dati di input gli effetti del calcolo termico, così facendo calcolo le deformazioni dovute alle dilatazioni.

Floworks non mi serviva in quanto in pratica consco sia la temperatura inerna che quella esterna.

Ciao