Selection of temperature measuring points in a cylinder

• Autorzy: Joachimiak M. , Joachimiak D. , Frąckowiak A. , Bogusławski L. , Ciałkowski M.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.2449-920X.2017.69.3.04

Warianty tytułu

PL

Dobór punktów pomiaru temperatury w walcu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the method of selection of temperature measuring points in a cylinder. Measuring points were selected with regard to technological capabilities of spot drilling and the accuracy of measuring system of the heat-treating furnace VTR PP. Analysis showed where thermocouples should be located so that the heat flow in the heated cylinder was minimally disturbed. Calculation model developed in the FreeFEM++ environment is presented in this paper. It includes unsteady heat conduction equation and depended on temperature heat conduction coefficient as well as specific heat for the material of the cylinder. Finite elements method was used for calculations. This method can be applied for cylinder geometry irrespective of heating parameters and the material the heated element is made of.

PL

W pracy przedstawiono metodę doboru punktów pomiaru temperatury w walcu. Punkty pomiaru temperatury dobrano z uwzględnieniem możliwości technologicznych wykonania nawierceń oraz dokładności układu pomiarowego pieca do obróbki cieplnej VTR PP. Przeprowadzona analiza pozwala na umieszczenie termoelementów w sposób jak najmniej zaburzający przepływ ciepła w nagrzewanym walcu. W pracy przedstawiono model obliczeniowy opracowany w środowisku FreeFEM++. Uwzględniono w nim niestacjonarne równanie przewodnictwa ciepła oraz zależny od temperatury współczynnik przewodzenia ciepła i ciepło właściwe dla materiału walca. W przeprowadzonych obliczeniach posłużono się metodą elementów skończonych. Metoda ta może być stosowana dla geometrii walcowych niezależnie od parametrów nagrzewania i materiału nagrzewanego elementu.

Słowa kluczowe

EN

temperature measurement; heat treatment; direct and inverse problems; radiation

PL

pomiar temperatury; obróbka cieplna; zagadnienie proste i odwrotne; promieniowanie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Transport Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 69, No. 3
• Strony: 37--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Joachimiak M.

• Chair of Thermal Engineering, Poznan University of Technology

autor

Joachimiak D.

• Chair of Thermal Engineering, Poznan University of Technology

autor

Frąckowiak A.

• 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

Bibliografia

• 1. Ciałkowski M., 1996, Wybrane metody i algorytmy rozwiązywania zagadnienia odwrotnego dla równania przewodnictwa ciepła, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań.
• 2. Hecht F., Pironneau O., Morice J., Le Hyaric A., Ohtsuka K., Freefem++ version 3.20, Paris.
• 3. Incropera F.P., De Witt D.P., 1996, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, New York.
• 4. Joachimiak M., 2014, Analiza procesu nagrzewania w oparciu o rozwiązanie zagadnienia odwrotnego dla równania przewodnictwa ciepła, praca doktorska, Politechnika Poznańska, Poznań.
• 5. Joachimiak M., Ciałkowski M., 2014, 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.
• 6. Joachimiak M., Ciałkowski M., 2015, Rozwiązanie zagadnienia odwrotnego z numerycznym całkowaniem splotu, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, t. 32, z. 87 (4/15), p. 317–329.
• 7. Joachimiak M., Joachimiak D., Bogusławski L., Ciałkowski M., Małdziński L., Ostrowska K., Okoniewicz P., 2016, The analysis of the heat treatment of a cylinder based on experimental research, Journal of Mechanical and Transport Engineering, Vol. 68, No. 1 2016, p. 73–82.
• 8. Małdziński L., 2002, Termodynamiczne, kinetyczne i technologiczne aspekty wytwarzania warstwy azotowanej na żelazie i stalach w procesach azotowania gazowego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań.
• 9. Paszkowski S., 1975, Zastosowania numeryczne wielomianów i szeregów Czebyszewa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
• 10. Taler J., 1995, Teoria i praktyka identyfikacji procesów przepływu ciepła, Zakład Narodowy im. Ossolińskich – Wydawnictwo, Wrocław–Warszawa–Kraków.
• 11. Taler J., P. Duda, 2003, Rozwiązywanie prostych i odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła, WNT, Warszawa.
• 12. Verfürth R., 2012, Computational Fluid Dynamics, Bochum.
• 13. Wiśniewski S., 1983, Pomiary temperatury w badaniach silników i urządzeń cieplnych, WNT, Warszawa.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).