The parametric sensitivity analysis of solidification process

• Autorzy: Szopa R.

Warianty tytułu

PL

Parametryczna analiza wrażliwości procesu krzepnięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the new results concerning the application of sensitivity analysis in the numerical modelling of solidification process is presented. This approach allows to investigate the influence of external conditions (thermophysical parameters of the mould, pouring temperature, initial mould temperature etc.) on the course of casting solidification. The model of thermal processes proceeding in the casting domain can be constructed both in the macro scale (the I generation model) and in the macro/micro scale (the II generation model). As an example of the macro approach the continuous casting technology is considered and the sensitivity with respect to the substitute heat transfer coefficient in the continuous casting mould region is analyzed. In the second part of the paper the macro/micro model is introduced and the similar problem is solved again.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wykorzystania metod analizy wrażliwości w numerycznym modelowaniu procesu krzepnięcia. Takie podejście pozwala badać wpływ zaburzeń parametrów procesu (parametrów termofizycznych, temperatury zalewania, temperatury początkowej masy formierskiej itd.) na przebieg analizowanego procesu. Model procesów cieplnych zachodzących w krzepnącym odlewie może być formułowany zarówno w skali makro (modele I generacji), jak i makro/mikro (modele II generacji). Jako przykład zastosowań wykorzystano analizę wrażliwości procesu ciągłego odlewania stali na zmiany zastępczego współczynnika wymiany ciepła (model opisany w konwencji makro) oraz podobny problem dla wlewka aluminiowego (model II generacji). Na etapie obliczeń wykorzystano metodę bilansów elementarnych.

Słowa kluczowe

EN

casting solidification; sensitivity analysis; control volume method

PL

krzepnięcie odlewów; analiza wrażliwości; metoda bilansów elementarnych

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archiwum Odlewnictwa
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 15
• Strony: 397--404
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Szopa R.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Dąbrowskiego 73, Częstochowa

Bibliografia

• [1] B. Mochnacki and J. S. Suchy, Numerical Methods in Computations of Foundry Processes, PFTA, Cracow, 325, (1995).
• [2] B. Mochnacki, E. Majchrzak, "Application of the BEM in thermal theory of foundry", Engineering Analysis with Boundary Elements, Elsevier, 16, 99-121, (1995).
• [3] S. R. Idelsohn, M. A. Storti & L. A. Crivelli, "Numerical methods in phase-change problems", Archives of Computational Methods in Engineering 1, 49-74, (1994).
• [4] Valentin. T. Skladostiev, Nepreryvnaja Razlivka Stali na Radialnych Ustanovkach, Metallurgia, Moscow, 156, (1974).
• [5] B. Mochnacki, "Application of the BEM for numerical modelling of continuous casting", Computational Mechanics, Springer-Verlag, 18, 55-61, (1996).
• [6] K. Dems, "Sensitivity analysis in thermal problems-I: variation of material parameters within fixed domain", Journal of Thermal Stresses, 9, 303-324, (1986).
• [7] E. Fraś, W. Kapturkiewicz & H. F. Lopez, "Macro and micro modeling of the solidification kinetics of casting", AFS Transactions, 92-48, 583-591, (1993).
• [8] E. Majchrzak, W. Longa, "The macro-micro model of solidification process", 62nd World Foundry Congress, Philadelphia, Exchange Paper, 1-10, (1996).