Estimation of boundary heat flux between casting and mould using the global function specification method

• Autorzy: Majchrzak E. , Mochnacki B. , Suchy J. S.

Warianty tytułu

PL

Oszacowanie brzegowego strumienia ciepła między odlewem a formą z wykorzystaniem globalnej metody specyfikacji funkcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the global function specification method is used for identification of time dependent boundary heat flux between casting and mould. The additional information necessary to solve an inverse problem results from the knowledge of heating curves at the points selected from mould sub-domain. The mathematical model of thermal processes proceeding in the casting domain bases on the one domain approach. As the example, the ID system created by casting made from NiCr28W alloy and ceramic mould is considered. On the stage of numerical solution of direct problem and additional one the finite difference method has been applied.

PL

W pracy wykorzystano globalną metodę specyfikacji funkcji do identyfikacji zależnego od czasu strumienia ciepła wymienianego między odlewem a formą odlewniczą. Dodatkowa informacja niezbędna do rozwiązania sformułowanego zadania odwrotnego wynika ze znajomości krzywych nagrzewania w wybranych punktach z obszaru formy. Model matematyczny procesów cieplnych zachodzących w obszarze odlewu bazuje na podejściu odpowiadającym metodzie jednego obszaru. Przykładem ilustrującym rozważania teoretyczne jest rozwiązanie zadania dotyczącego procesów cieplnych w odlewie wykonanym ze stopu NiCr28W wytwarzanego w ceramicznej formie odlewniczej (zadanie ID). Na etapie realizacji numerycznej wykorzystano jawny schemat metody różnic skończonych dla nieliniowych.

Słowa kluczowe

EN

application of information technology; foundry industry; solidification process; numerical technique; inverse problem; global function specification method

PL

zastosowanie technologii informatycznych; przemysł odlewniczy; proces krzepnięcia; technika numeryczna; zagadnienie odwrotne

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, iss. 1 spec.
• Strony: 193--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., wykr.

Twórcy

autor

Majchrzak E.

• Department for Strength of Materials and Computational Mechanics, Silesian University of Technology, Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice, Poland; Institute of Mathematics and Computer Science, Częstochowa University of Technology, Dąbrowskiego 73, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Mochnacki B.

• Institute of Mathematics and Computer Science, Częstochowa University of Technology, Dąbrowskiego 73, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Suchy J. S.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH Cracow, 30-059 Cracow, Reymonta 23, Poland

Bibliografia

• [1] B. Mochnacki, J.S. Suchy, Numerical methods in computations of foundry processes, PFTA, Cracow (1995).
• [2] S. Lara, R. Szopa, Model of cast iron solidification using the artificial mushy zone approach, Archives of Foundry, 6, 22 (2006) 292-297.
• [3] E. Majchrzak, J. Mendakiewicz, Gradient method of cast iron latent heat identification, Archives of Foundry Engineering, Vol. 7,4 (2007) 121-126.
• [4] R. Szopa, Sensitivity analysis and inverse problems in the thermal theory of foundry, Publ. of the Czest. Univ. of Techn., Monographs, 124, Częstochowa (2006).
• [5] E. Majchrzak, B. Mochnacki, Identification of thermal properties of the system casting - mould, Materials Science Forum 539-543 (2007) 2491-2496.
• [6] View Material of databasc MAGMA.
• [7] K. Kurpisz, A.J. Nowak, Inverse Thermal Problems, Computational Mechanics Publications, Southampton-Boston (1995).
• [8] E. Majchrzak, K. Frcus, J. Mendakiewicz, Identification of boundary heat flux using the global function specification method, Scientific Research of the Institute of Mathematics and Computer Science, 1(4), Częstochowa University of Technology (2005) 147-156.
• [9] Z. Ignaszak, E. Popielarski, Identification of basic substitute thermophysical coefficients of mould sand in the dependence of casting wall thickness, Archives of Foundry, 6, 22 (2006) 224-231 (in Polish).
• [10] B. Mochnacki, J.S. Suchy, Identification of alloy latent heat on the basis of mould temperature (Part 1), Archives of Foundry 6, 22 (2006) 324-330.
• [11] B. Mochnacki, E. Pawlak, Identification of boundary condition on the contact surface of continuous casting mould, Archives of Foundry Engineering, Vol. 7, 4 (2007) 202-206.
• [12] B. Mochnacki, E. Majchrzak, R. Szopa, J.S. Suchy, Inverse problems in the thermal theory of foundry, Scientific Research of the Institute of Mathematics and Computer Science, Częstochowa, 1(5) (2006) 154-179.
• [13] R. Szopa, The parametric sensitivity analysis of solidification process, Archives of Foundry 5, 15 (2005) 395-404.
• [14] M. Kleiber, Parameter sensitivity, J. Wiley & Sons Ltd., Chichester (1997).
• [15] K. Dems, B. Rousselet, Sensitivity analysis for transient heat conduction in a solid body, Structural Optimization, 17 (1999) 36-45.
• [16] B.Mochnacki, E.Majchrzak, Identification of macro and micro parameters in solidification model, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol. 55, No 1 (2007) 107-113.