The Numerical Simulaton of the Heating Sub-Areas of a Traditional Cupola and Heat Losses to the Environment

• Autorzy: Gradowski A.

Warianty tytułu

PL

Numeryczna symulacja procesu nagrzewania podobszarów żeliwiaka tradycyjnego oraz strat ciepła do otoczenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present paper focuses on the idea of the numerical analysis of the heating processes of the sub-areas of a cupola. The calculation algorithm is based on the radial, single-dimensional model. The developed numerical model includes the conjugation of thermal conduction, free convection and radiation processes in the examined system. This enables the analysis of the variation of the broad range of parameters that describe the course of thermal exchange in the examined system. Definitions of new heat parameters were introduced to facilitate the multi-variant heat and economic analysis of the cupola process. The developed numerical model enabled the construction of a program for a computer simulation of the process under investigation. The results of numerical experiments were compared to the data available in literature [2].

PL

Praca zawiera koncepcje numerycznej analizy procesu nagrzewania podobszarów żeliwiaka tradycyjnego. Algorytm obliczeniowy oparto na modelu radialnym, jednowymiarowym. Skonstruowany model numeryczny ujmuje sprzężenie zachodzących w badanym układzie procesów przewodzenia ciepła, konwekcji swobodnej i promieniowania. Umożliwia analizę zmienności podstawowych parametrów opisujących przebieg wymiany ciepła w badanym układzie. Wprowadzono definicje nowych parametrów cieplnych, ułatwiających wielowariantowa analizę cieplna i ekonomiczna przebiegu procesu żeliwiakowego. Opracowany model numeryczny umożliwił skonstruowanie programu komputerowej symulacji badanego procesu. Wyniki eksperymentów numerycznych porównano z danymi uzyskanymi przez autorów pracy [2].

Słowa kluczowe

EN

numerical simulation; cupola; heat exchange; convection; radiation

PL

symulacja numeryczna; żeliwiak; wymiana ciepła; konwekcja; promieniowanie

• 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: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 4
• Strony: 1173--1182
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gradowski A.

• Faculty of Foundry Engineering, Department of Foundry Processes Engineering, AGH-University of Science and Technology, 30-059 Kraków, 23 R

Bibliografia

• [1] M. Czyżewski, O oszczedności koksu w żeliwiaku. Przegląd Odlewn. nr 2/1952.
• [2] W. Patterson, H. Siepmann, H. Pacyna, Die Stoffbilanz und W¨armebilanz des Kaltwind-Kupolofens. MKO, Wieden 1961, s. 29-52.
• [3] M. Czyżewski, Szybkosc ogrzewania i topienia metalu w zaleznosci od warunków pracy zeliwiaka. Hutnik nr 1/ 1948.
• [4] W. Longa, Analiza i korekta wykresu M. Czyzewskiego do okreslania strat cieplnych na ogrzanie zeliwiaków koksowych. Przeglad Odlewnictwa 5/6 (2009).
• [5] Cz. Podrzucki, J. Szopa, Piece i urzadzenia metalurgiczne stosowane w odlewnictwie. Wyd. Slask. Katowice 1983.
• [6] B. Mochnacki, J. Sz. Suchy, Modelowanie i symulacja krzepniecia odlewów. PWN. W-wa 1993.
• [7] J. Szargut, Metody numeryczne w obliczeniach cieplnych pieców przemysłowych, Wyd. Slask. Katowice 1977.
• [8] A. Gradowski, Numerical simulation of porosity field formation in cast steel casting. 2nd International Conference. Theory and Practice in Foundry. Acta Metallurgica Slovaca 3 (1/2), 363-368 (2001).
• [9] A. Gradowski, Modelowanie numeryczne skutecznosci zasilania odlewu przy zastosowaniu nadlewów krzepnacych w otulinach izolacyjnych.III Miedzynarodowa Konferencja „Nauka dla przemysłu odlewniczego”. Kraków 2001, s. 49-54.
• [10] Y. S. Touloukian, Thermophysical properties of matter 3. Thermal Conductivity-Nonmetallic Liquids and Gases. IFI. New York-Washington 1970.
• [11] Y. S. Touloukian, Thermophysical properties of matter 6. Specific Heat-nonmetallic Liquids and Gases. IFI. New York-Washington 1970.
• [12] Y. S. Touloukian, Thermophysical properties of matter 11. Viscosity. IFI. New York-Washington 1970.
• [13] Sprawocznik konstruktora piecziej prokatnogo proizwodstwa. Praca zbiorowa pod red. W. M. Tymczaka. Wyd. Metallurgija. Moskwa 1970.
• [14] K. Raznjevic, Handbook of Termodynamics Tables and Charts. McGraw-Hill Company Washington London.
• [15] W. Longa Krzepniecie odlewów w kokilach. Wyd. Slask. Katowice 1978.
• [16] M. A. Michiejew, Osnowy tiepłopieredaczy. II izd. Goseniergoizdat, Moskwa-Leningrad 1956.
• [17] B. Staniszewski, Wymiana ciepła, Podstawy teoretyczne. PWN, W-wa 1979.