Czasopismo | HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE | Rocznik 2017 - zeszyt 4

Wybrane modele chłodzenia płyty stalowej w powietrzu i ich walidacja

10.15199/24.2017.4.9

nr katalogowy: 105064
10.15199/24.2017.4.9

W pracy przedstawiono wyniki analizy wybranych modeli warunku brzegowego opartego o efektywny współczynnik wymiany ciepła wykorzystywany w symulacjach numerycznych procesów metalurgicznych. Badania miały na celu wytypowanie zależności pozwalających otrzymać jak najlepsze odwzorowanie pola temperatury płyty pionowej chłodzonej swobodnie w powietrzu od temperatury 900°C. Warunki brzegowe zostały zaimplementowane do programu wyliczającego zmianę temperatury płyty z rozwiązania metodą elementów skończonych równania przewodzenia ciepła. Otrzymane wyniki zostały porównane z pomiarem zmian temperatury płyty podczas chłodzenia. Dokonano również oceny dokładności zastosowanego modelu warunku brzegowego przez jego porównanie ze współczynnikiem wymiany ciepła uzyskanym z rozwiązania odwrotnego. Wykonane testy wykazały, że modele warunku brzegowego typu radiacyjnego oparte na efektywnym współczynniku wymiany ciepła pozwalają najdokładniej modelować zmiany temperatury płyty chłodzonej w powietrzu. Słowa kluczowe: rozwiązanie odwrotne, warunek brzegowy, chłodzenie w powietrzu.Wstęp. Chłodzenie metali w powietrzu jest istotnym elementem w każdym procesie technologicznym związanym z wytwarzaniem i przetwarzaniem wyrobów metalowych. W metalurgii chłodzenie w powietrzu odgrywa istotną rolę w takich procesach jak: ciągłe odlewanie stali, przeróbka plastyczna czy obróbka cieplna. Przejmowanie ciepła przy konwekcji swobodnej było szeroko badane i istnieje na ten temat obszerna literatura [14, 2]. Jednak w procesach metalurgicznych mamy do czynienia nie tylko z konwekcyjną wymianą ciepła na powierzchni omywanej przez powietrze, ale ze względu na wysokie temperatury istotną rolę odgrywa również radiacyjna wymiana ciepła. Rozdzielenie konwekcyjnej i radiacyjnej wymiany ciepła w konkretnym procesie na ogół nie jest proste i podejmowane są próby budowy modeli mieszanych lub opartych o efektywne współczynniki wymiany ciepła obejmujące radiacyjną i ko[...]

Bibliografia

[1] Çengel Yunus. 2007. Heat and mass transfer. New York : McGrawHill.
[2] Churchill S.W., H.H.S. Chu 1975. “Correlating Equations for Laminar and Turbulent Free Convection from a Vertical Plate". International Journal of Heat Mass Transfer 18: 1323-1329.
[3] Devadas C., I.V. Samarasekera. 1986. “Heat transfer during hot rolling of steel strip". Ironmaking and Steelmaking, 13: 311.
[4] Hadała Beata, Zbigniew Malinowski. 2010. “Validation of the boundary conditions in on-line temperature model for plate rolling mill". Archives of Metallurgy and Materials 55: 455-461.
[5] Kręglewski Tomasz, Tadeusz Rogowski, Andrzej Ruszczyński, Jacek Szymanowski. 1984. Metody optymalizacji w języku FORTRAN. Warszawa: PWN.
[6] Malinowski Zbigniew, Agnieszka Cebo-Rudnicka, Andrzej Gołdasz, Beata Hadała, Marcin Hojny. 2010. "Modelowanie pola temperatury prętów walcowanych na gorąco". Prace Instytutu Metalurgii Żelaza, 62 (1): 73-77.
[7] Malinowski Zbigniew, John G. Lenard, M. E. Davies. 1994. “A study of the heat-transfer coefficient as a function of temperature and pressure". J. Mat. Proc. Tech. 41: 125-142.
[8] Malinowski Zbigniew, Tadeusz Telejko, Beata Hadała, Agnieszka Cebo-Rudnicka, Artur Szajding. 2014. “Dedicated three dimensional numerical models for the inverse determination of the heat flux and heat transfer coefficient distributions over the metal plate surface cooled by water". International Journal of Heat and Mass Transfer 75: 347-361.
[9] Mansouri N., M. Mirhosseini, A. Saboonchi. 2012. “Thermal modeling of strip across the transfer table the hot rolling process". Applied Thermal Engineering 38: 91-104.
[10] McAdams W. H. 1954. Heat Transmission. New York: Mc- Graw-Hill.
[11] Pietrzyk Maciej, Halina Kusiak, Zbigniew Kędzierski. 1991. "Modelowanie procesów walcowania blach na gorąco". Hutnik - Wiadomości Hutnicze 8: 266-273.
[12] Shamasundar S., A.A. Tseng, W. Aung. 1993. “Numerical and experimental study of the thermal behavior of coining and upsetting processes". Journal of Materials Processing Technology. 36 : 199-221.
[13] Słupek Stanisław, Jerzy Nocoń, Andrzej Buczek. 2002. Technika Cieplna - ćwiczenia obliczeniowe. Kraków: Uczelniane Wyd. Naukowo- Dydaktyczne AGH.
[14] Wiśniewski Stefan, Tomasz S. Wiśniewski. 2000. Wymiana ciepła. Warszawa : Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.
[15] Zhou S.X. 2003. “An integrated model for hot rolling of steel strips". Journal of Material Processing Technology 134: 338-351.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 105064 "Wybrane modele chłodzenia..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - e-zeszyt (pdf) 2017-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	32.00 zł

Prenumerata

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

400.00 zł

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - papierowa prenumerata roczna	540.00 zł brutto 500.00 zł netto 40.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - pakowanie i wysyłka	14.00 zł brutto 11.38 zł netto 2.62 zł VAT (stawka VAT 23%)

554.00 zł

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2017-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma