The analysis of the heat treatment of a cylinder based on experimental research

• Autorzy: Joachimiak M. , Joachimiak D. , Bogusławski L. , Ciałkowski M. , Małdziński L. , Okoniewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.2449-920X.2016.68.1.05

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu nagrzewania walca

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The investigations described in the paper were related to the determination of the characteristics of a cylinder in the heat treatment to the temperature of 550 °C. The paper describes the design and principle of operation of the test stand. When preparing the experimental research, the authors included different forms of heat flow and their influence on the uneven cylinder heating. A forced flow of gas has been analyzed along with its impact on the heat flow in the tested cylinder. The investigations discussed in this paper aimed at finding the cross-section of the cylinder in which the heat conductance could be limited to radial direction. Distribution of temperatures has been analyzed during the heating process on the entire length of the cylinder. The results obtained in the experimental research will constitute a basis for the calculations of temperature distribution inside the cylinder during the heat treatment with the use of the inverse problem method.

PL

Przedstawione w pracy badania dotyczą wyznaczenia charakterystyki nagrzewania walca w procesie obróbki cieplnej do temperatury 550 °C. W pracy opisano budowę i sposób działania stanowiska badawczego. W przygotowaniu badań eksperymentalnych uwzględniono różne formy przepływu ciepła oraz ich wpływ na nierównomierny proces nagrzewania walca. Przeanalizowano wymuszony przepływ gazu i jego wpływ na proces przepływu ciepła w piecu. Badania przedstawione w pracy miały na celu znalezienie przekroju walca, w którym przewodzenie ciepła można ograniczyć do kierunku promieniowego. Analizie poddano rozkłady temperatury na długości walca w procesie nagrzewania. Wyniki badań eksperymentalnych stanowią dane do obliczeń rozkładów temperatury w walcu podczas procesów obróbki cieplnej z zastosowaniem metod zagadnienia odwrotnego.

Słowa kluczowe

EN

heat treatment; nitriding; heating of cylinders; flow of heat inside the furnace

PL

obróbka cieplna; azotowanie; nagrzewanie geometrii walcowych; przepływ ciepła w piecu do obróbki cieplnej

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Transport Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 68, No. 1
• Strony: 73--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Joachimiak M.

• Chair of Thermal Engineering, Poznan University of Technology

autor

Joachimiak D.

• Chair of Thermal Engineering, Poznan University of Technology

autor

Bogusławski L.

• Chair of Thermal Engineering, Poznan University of Technology

autor

Ciałkowski M.

• Chair of Thermal Engineering, Poznan University of Technology

autor

Małdziński L.

• Institute of Machines and Motor Vehicles

autor

Okoniewicz P.

• Institute of Machines and Motor Vehicles

Bibliografia

• [1] Ciałkowski M., Wybrane metody i algorytmy rozwiązywania zagadnienia odwrotnego dla równania przewodnictwa ciepła, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1996.
• [2] Ciałkowski M., Grysa K., A sequential and global method of solving an inverse problem of heat conduction equation, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 48(1), p. 111-134, 2010.
• [3] Ciałkowski M.J., Grysa K.W., On a Certain Inverse Problem of Temperature and Thermal Stress Fields, Acta Mechanica 36, p. 169-185, 1980.
• [4] Gdula S., Przewodzenie ciepła, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1984.
• [5] Joachimiak M., Analiza procesu nagrzewania w oparciu o rozwiązanie zagadnienia odwrotnego dla równania przewodnictwa ciepła, praca doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań 2014.
• [6] Joachimiak M., Ciałkowski M., Optimal choice of integral parameter in a process of solving the inverse problem for heat equation, Archives of Thermodynamics Vol. 35, No. 3, p. 265-280, 2014.
• [7] Joachimiak M., Ciałkowski M., Stabilna metoda rozwiązania brzegowego zagadnienia odwrotnego dla niestacjonarnego równania przewodnictwa ciepła; rozdział w monografii: Analiza systemów energetycznych pod redakcją: Bohdana Węglowskiego i Piotra Dudy; s. 135-151,Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2013.
• [8] Małdziński L., Termodynamiczne, kinetyczne i technologiczne aspekty wytwarzania warstwy azotowanej na żelazie i stalach w procesach azotowania gazowego, Rozprawy Nr 373, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002.
• [9] Rudnicki Z., Radiacyjny przepływ ciepła w piecach przemysłowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998.
• [10] Wymiana ciepła w piecach przemysłowych, pod redakcją Lecha Szecówki, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, autorzy rozdziałów: W.I. Timoszpolskij, I.A. Trasowa, I.A. Pawluczenkow, A.B. Stiebłow, D.N. Andrianow, H. Dyja, A.A. Milenin, L. Szecówka, Częstochowa 2006.
• [11] Taler J., Teoria i praktyka identyfikacji procesów przepływu ciepła, Zakład Narodowy imienia Ossolińskich - Wydawnictwo, Wrocław-Warszawa-Kraków 1995.
• [12] Wiśniewski S., Pomiary temperatury w badaniach silników i urządzeń cieplnych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1983.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.