МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ НАГРЕВА ОКИСЛЯЮЩЕГОСЯ МЕТАЛЛА В ПРОГРАММНЫХ ПАКЕТАХ ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА

Resultado de pesquisa: Articlerevisão de pares

Resumo

Исследование посвящено разработке метода моделирования процессов нагрева окисляющихся заготовок металла, у которых меняются во времени размеры и толщина слоя окалины. Использованный подход облегчает применение современных программных пакетов для анализа объектов с меняющейся геометрией и за счет этого может резко снизить трудоемкость разработки математических моделей ряда процессов металлургии. Для моделирования процесса окисления металла в работе применен метод эквивалентной теплопроводности. Выполнена экспериментальная проверка метода и показана возможность его использования для совершенствования способов контро ля процессов промышленного нагрева. Данный метод отработан при проведении экспериментов на печи с шагающим подом № 3 стана 150 Нижне-Сергинского метизно-металлургического завода. Проведены расчеты по определению толщины слоя окалины, меняющейся с течением времени, построены соответствующие зависимости. Задача решена в программном пакете ANSYS Multiphysics как задача нестационарной теплопроводности с граничными условиями I рода. При моделировании была построена конечно-элементарная сетка, достаточно подробная для получения достоверных результатов и, в то же время, позволяющая решить задачу на компьютерах малой мощности. В ходе решения был применен ряд упрощений, в частности, упрощение расчетного алгоритма, при котором толщина слоя окалины однозначно определяется температурой поверхности заготовки. Определено распределение температуры по толщине заготовки. Для сравнения значений температур в металле и слое окалины построены графики и изотермы. Также проведено сравнение перепадов температур в слое окалины, определенных расчетным путем для условий опытов на печи и экспериментально. В данном исследовании задача рассмотрена как нестационарная, с изменяющимися границами. Объект исследования - заготовка металла (реальное тело) со слоем окалины, нарастающим со временем. При решении задачи такое реальное тело было заменено условным с постоянными усредненными размерами. По условиям равенства чисел подобия теплофизических процессов были определены свойства условного тела, которые меняются эквивалентно размерам реального тела.
Título traduzido da contribuiçãoMethod of the research of oxidizable metal heating by software suites of engineering analysis
Idioma originalRussian
Páginas (de-até)73-78
Número de páginas6
RevistaИзвестия высших учебных заведений. Черная металлургия
Volume62
Número de emissão1
DOIs
Estado da publicaçãoPublished - 2019

ASJC Scopus subject areas

  • Metals and Alloys
  • Materials Science (miscellaneous)

GRNTI

  • 53.00.00 METALLURGY

Level of Research Output

  • VAK List

Impressão digital Mergulhe nos tópicos de investigação de “МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ НАГРЕВА ОКИСЛЯЮЩЕГОСЯ МЕТАЛЛА В ПРОГРАММНЫХ ПАКЕТАХ ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА“. Em conjunto formam uma impressão digital única.

Citar isto