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受託解析事例:蓄熱槽内の熱移動解析(価格掲載あり)

蓄熱槽とは、地下あるいは地上組立式の水槽に安価な夜間電力を利用して蓄熱し、熱需要が集中する昼間に放熱する設備です。蓄熱槽を利用すると、冷熱源機器の容量を小さくできます。また、安定した温度の冷水を供給でき、停電時などの緊急時にも非常用電源と組み合わせることで運転を継続できるメリットもあります。

解析の目的:蓄熱槽内の流体の温度分布推移を把握したい

蓄熱槽の性能を予測する際には、蓄熱槽内の流体の温度分布推移を把握することが非常に重要です。本解析では、蓄熱槽内の連通管や構造物を再現し、流速および温度成層に関する熱流動解析を行います。

解析モデル

解析に用いるモデルは次の条件とします。

総格子数 68×75×17=86,700
蓄熱運転時の水温 始端槽に6℃の水が流入し、図1に示す矢印の順で各槽を巡り終端槽から流出
放熱運転時の水温 終端槽に13℃の水が流入し、図2に示す矢印の順で各槽を巡り始端槽から流出
固定壁 コンクリートの物性値を設定し、流体-個体間の熱伝導の連成解析を行っている

図1:蓄熱時流動方向

図1:蓄熱時流動方向

図2:放熱時流動方向

図2:放熱時流動方向

受託解析を依頼したら、このような結果になりました

連通管設置高さにおける温度分布・流速ベクトル(Z平面)を時系列に示します。時間経過と共に蓄熱および放熱による温度変化が表れていることが分かります。また、流体-個体間の熱伝導によって、個体壁(コンクリート)の温度分布も変化しています。

蓄熱運転時の温度分布推移結果

始端槽から低温の水が隣の槽に流れる(低い位置から流出する)ことで、槽全体の水温が下がっていく経過を確認できます。

蓄熱運転時2時間後の温度分布

蓄熱運転時2時間後の温度分布

蓄熱運転時4時間後の温度分布

蓄熱運転時4時間後の温度分布

時系列温度変化グラフ

時系列温度変化グラフ

放熱運転時の温度分布推移結果

放水時は蓄熱時とは逆に、始端槽から高温の水が隣の槽に流れる(高い位置から流出する)ことで、槽全体の水温が上がっていく経過を確認できます。

放熱運転時2時間後の温度分布

放熱運転時2時間後の温度分布

放熱運転時4時間後の温度分布

放熱運転時4時間後の温度分布

時系列温度変化グラフ

時系列温度変化グラフ

動画で分かる解析結果

気流解析の結果を動画で分かりやすくご紹介します。

動画 概要

動画再生

WindPerfect 蓄熱槽内の熱移動解析
蓄熱槽内の温度分布推移について可視化しました。(1分13秒)

さて、今回の受託解析の費用はいくらするのか?(参考価格)

解析事例 通常
蓄熱槽内の熱移動解析(1ケース想定) 25~40万

受託解析期間・価格に影響するポイント

熱移動解析をお客様が依頼する場合、次のような項目の違いより、受託解析期間や価格が変わります。

  • 対象エリアの面積
  • モデルの解像度(メッシュ数)
  • 3DCADデータの有無

解析期間はどれくらい? 詳細資料を無料でご提供、個別見積り承ります

解析期間の目安やトピックスに関する詳細資料を無料でご用意しています。また、見積りや価格のご相談も承りますので、ご希望されるお客様はお気軽にお申し込みください。

受託解析の資料請求、見積り、相談

資料サンプル

資料サンプル

このほか、さまざまなケースの受託解析例を連載しています

ケースによって行う解析はさまざまです。この連載では、気流解析や温熱環境解析、自然換気解析などの実際に依頼できる受託解析事例や、価格帯や解析内容・結果から得られる情報など、検討時に役立つ情報を掲載しています。

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