Heat exchange in the system mould–riser–ambient. Part I: Heat exchange coefficient from mould external surface

• Autorzy: Krajewski P. K. , Zovko-Brodarac Z , Krajewski W. K.

Warianty tytułu

PL

Wymiana ciepła w układzie forma-nadlew-otoczenie. Część I: Współczynnik wymiany ciepła z zewnętrznej powierzchni formy

• Konferencja: International Conference Development Trends in Mechanization of Foundry Process (6 ; 5-7.09.2013 ; Inwałd, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of the paper is heat exchange in the system casting - riser - ambient. The examinations were focused on evaluating temperature dependence of the coefficient of heat exchange from mould external surface (or from riser thermally insulated surface) to ambient. The examinations were carried out for the surface temperatures of 200-800°. On the basis of the performed examinations it was stated that the relationship α_ext:eff vs. surface temperature can be described by a polynomial of 3^rd degree with accuracy of 90-95% and that the α_ext:eff coefficient significantly depends on the examined material mass density.

PL

Praca dotyczy określenia temperaturowej zależności współczynników, opisujących intensywność wymiany ciepła w układzie odlew - nadlew - forma odlewnicza - otoczenie. Na podstawie pomiarów temperatury i bilansów cieplnych określono wartości sumarycznego współczynnika wymiany ciepła do otoczenia z powierzchni nagrzanej warstwy ochronnej (izolacyjnej) górnej powierzchni nadlewu, w zakresie temperatury 200-800°. Uzyskano zależności o stosunkowo dobrym dopasowaniu, na poziomie R² (0.9-0.95). Porównawcza analiza wyników dla dwóch zbadanych materiałów, różniących się gęstością masy i pojemnością cieplną, wykazała, iż nie ma prostej zależności pomiędzy nimi, to jest wartość sumarycznego współczynnika wymiany ciepła nie zmienia się wprost proporcjonalnie do iloczynu gęstości masy i pojemności cieplnej. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane do określenia warunków początkowo-brzegowych w konstruowanych modelach numerycznych wymiany ciepła w układach odlew - nadlew - forma odlewnicza - otoczenie.

Słowa kluczowe

EN

casting; casting mould; solidification modelling; heat exchange coefficient

PL

odlewanie; forma odlewnicza; modelowanie krzepnięcia; współczynnik wymiany ciepła

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 3
• Strony: 833--835
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Krajewski P. K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta St. 23, 30-059 Krakow, Poland

autor

Zovko-Brodarac Z

• Faculty of Metallurgy, University of Zagreb, Aleja Narodnih Heroja 3, 44-103 Sisak, Republic of Croatia

autor

Krajewski W. K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta St. 23, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] B. Mochnacki, J. S. Suchy, Numerical Methods in Computations of Foundry Processes, Polish Foundrymen’s Technical Association, Kraków 1995.
• [2] A. Gradowski, W. K. Krajewski, Determining Selected Parameters which Describe Cooling Kinetics ofa Riser Top Surface, Proceedings of the IXth Scientific Symposium of Faculty of Foundry, Academy of Mining and Metallurgy, Krakow 1983, pp. 27-35.
• [3] W. K. Krajewski, J. S. Suchy, Determining Thermal Properties of Insulating Sleeves, Materials Science Forum 649, 487-491 (2010).
• [4] W. Krajewski, Investigation of the High-Aluminium Zinc Alloys Grain Refinement Process due to Ti Addition, Archives of Metallurgy 44, 51-64 (1999).
• [5] W. K. Krajewski, J. Buras, M. Zurakowski, A.L. Greer, Structure and properties of grain-refined Al-20 wt.% Zn sand cast alloy, Archives of Metallurgy and Materials 54, 329-334 (2009).
• [6] K. Haberl, W. K. Krajewski, P. Schumacher, Microstructural features of the grain-refined sand cast Al Zn20 alloy, Archives of Metallurgy and Materials 55, 837-841 (2010).
• [7] Z. Zovko-Brodarac, F. Unkic, J. Medved, P. Mrvar, Determination of solidification sequence of the Al Mg9 alloy, Kovove Materialy - Metallic Materials 50, 59-67 (2012).
• [8] Z. Zovko-Brodarac, P. Mrvar, F. Unkic, J. Medved, Influence of the cooling rate on the microstructure development of the Al Mg9 alloy, Livarski vestnik 56, 130-148 (2009).
• [9] Z. Zovko-Brodarac, P. Mrvar, J. Medved, Temperature interval determination for the performing local squeezing casting process on the Al Si10Mg alloy castings, Kovove Materialy - Metallic Materials 47, 209-214 (2009).
• [10] A. G. Gradowski, W. K. Krajewski, P. K. Krajewski, Heat exchange in the system mould - riser - ambient. Part II: Measurements of heat emissivity from open riser top surface to ambient, Archives of Metallurgy and Materials (to be submitted in 2013).
• [11] P. K. Krajewski, G. Piwowarski, J. S. Suchy, Formulating the boundary conditions for numerical model of heat transfer inasystem heat source - heat sink. Thermal conductivity of the system, Proceedings of the Workshop ”90 Years of Educating Foundry Engineers by the AGH University of Science and Technology in Krakow”, AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Krakow, 2012.
• [12] P. K. Krajewski, G. Piwowarski, W. K. Krajewski, Determining Temperature Dependencies of Sand Mould Thermal Properties, Proceedings of the 6th International Conference on Solidification and Gravity, Miskolc, Hungary, 2013.