Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Heat exchange in the system mould - riser - ambient. Part II: Surface heat emission from open riser to ambient

Krajewski P. K., Gradowski A., Krajewski W. K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1149--1153

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 open (not shielded) top surface of riser to ambient. The examinations were carried out on the open surface of cast steel riser, of temperatures 1000-1500°C. On the basis of the performed examinations it was stated that heat emission coefficient changes its mean values by about 50% during feeding process of the mild steel casting, i.e. from about 0.28 in liquid state to about 0.42 at temperatures close to solidus. This wide range of surface heat emissivity changes should be taken into account when boundary conditions are formulated in elaborated models of solidification and in designing risering systems.

PL

Przedmiotem artykułu jest wymiana ciepła w systemie odlew - nadlew - otoczenie. Celem badań było wyznaczenie temperaturowej zależności współczynnika wymiany ciepła z odkrytej, nieizolowanej powierzchni nadlewu do otoczenia. Badania wykonano dla odlewu staliwnego z odkrytym nadlewem, dla zakresu temperatury powierzchni nadlewu 1000-1500°C. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, iż współczynnik emisji ciepła z nieizolowanej powierzchni nadlewu do otoczenia zmienia swą wartość w badanym zakresie temperatury o około 50%, tj. od około 0.26 - 0.30 dla metalu w stanie ciekłym do około 0.42 - 0.46 dla metalu w stanie stałym, w pobliżu temperatury solidus. Powyższy szeroki zakres zmian emisyjności powinien być uwzględniany w budowanym modelach symulacji procesu krzepnięcia i projektowania systemów zasilania krzepnących odlewów.

2

Model matematyczny wytrzymałości na rozciąganie na podstawie kinetyki krzepnięcia odlewu

Gradowski A., Suchy J. S., Żak P. L., Łomnicki R., Lelito J., Gracz B.

Przegląd Odlewnictwa

|

2012

|

Vol. 62, nr 1-2

38-41

PL

W ramach tej pracy został opracowany model, który opisuje rozkład wytrzymałości na rozciąganie odlewu żeliwnego, krzepnącego w formie piaskowej. Model ten bazuje na zależności matematycznej wiążącej liniową prędkość krzepnięcia z wytrzymałością na rozciąganie. Autorzy pokazują także jak liniowa prędkość krzepnięcia może zostać związana z modułem cieplnym odlewu. Opracowany został również program komputerowy umożliwiający analizę wpływu grubości ścianki odlewu na jego parametry technologiczne. Wynikiem obliczeń jest pole wytrzymałości, które pozwala określić obszary odlewu, w których właściwości mechaniczne są różne od zalecanych przez technologa.

EN

The model, which describes the tensile strength distribution of the iron casting solidifying in a sand mould, was developed within this work. This model is based on the mathematical dependence linking the linear solidification rate with the tensile strength. The authors also indicated, in which way the linear solidification rate can be related to the casting thermal modulus. The computer program enabling the analysis of the influence of the casting wall thickness on its technological parameters was also developed. The computational result constitutes the field of strength, which allows to determine the zones of the casting where mechanical properties are different from the ones recommended by the technologist.

3

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

Gradowski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

1173-1182

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].

4

Numeryczna symulacja procesu krzepnięcia nadlewu w formie z modułem izolacyjnym

Gradowski A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 21/2

185-192

PL

W artykule przedstawiono model symulacji liczbowej procesu zasilania metalem odlewu płyty staliwnej, stosując w tym celu wybrane rodzaje nadlewów. Zastosowanie formy z wnęką wyłożoną materiałem izolacyjnym sprawia, że na bocznej powierzchni nadlewu zachodzi zmniejszona wymiana ciepła. Celem badań zaprezentowanych w tym artykule było przeprowadzenie analizy liczbowej procesu krzepnięcia ciekłego metalu oraz przemieszczenia i rozkładu obszaru występowania jamy skurczowej w nadlewie o kształcie walca. W oparciu o model matematyczny i fizyczny wyżej wymienionego procesu opracowano program symulacyjny, który ma za zadanie wizualne, graficzne i cyfrowe przedstawienie charakterystycznych parametrów procesu. Opracowany program umożliwia optymalizację skuteczności procesu zasilania.

EN

The paper presents a model of numerical simulation of feeding process of caststeel plate by risers of the selected types. Application mould with insulating cavity is followed by a reduction of the heat exchanged on the lateral surface of the riser. The aim of this study is a numerical analysis of liquid metal solidification and displacement and distribution of area of the shrinkage cavity in the cylindrical riser. Based on a mathematical and physical model of the aforementioned processes there was developed simulation software for a visual, graphical and digital representation of the characteristic parameters of these processes. The software developed enables a optimization of feeding effectiveness process.

5

Numeryczna optymalizacja procesu zasilania odlewu przez zastosowanie nadlewów oceplanych zasypką egzotermiczno-izolacyjną

Gradowski A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2003

|

Vol. 53, nr 1

7-12

PL

W pracy przedstawiono numeryczną analizę procesu krzepnięcia i zasilania odlewu płyty staliwnej z zastosowaniem nadlewów o kształcie cylindrycznym, zbieżnym w dół. Do obliczeń procesu zasilania przyjęto zastosowanie nadlewu zwykłego , nadlewu w otulinie izolacyjnej oraz nadlewu izolowanego jednoczesnym ocieplaniem jego powierzchni górnej za pomocą zasypki egzotermiczno-izolacyjnej. Skonstruowany, model matematyczno-fizyczny uwzględnia sprzężenie procesu wymiany ciepła, powstawania jamy skurczowej i rozwoju pola porowatości w obszarze odlewu. Opracowany program pozwala na przeprowadzenie serii eksperymentów numerycznych umożliwiających wytypowanie zych czynników decydujących o skuteczności procesu zasilania. Jego zastosowanie umożliwia wielowariantową analizę szerokiej gamy nadlewów o odmiennych sposbach izolowania lub ocieplania. Wyniki przeprowadzonych obliczeń - przedstawione metodą graficzną z równoczesnym ujęciem tabelarycznym - pozwalają na wizualno-ilościowąanalizę przebiegu podstawowych parametrów badanych procesów cieplno-fizycznych. Przeprowadzone eksperymenty numeryczne wykazują, że istotny wpływ na tworzenie się porowatości i obszaru jamy skurczowej ma czas krzepnięcia nadlewu, zależny od kształtu, wymiarów i technoiogicznyeh metod jego izolowania i ocieplania.

EN

In the article numerical analysis is presented of the solidification and feeding processes of a steel plate casting fed with the selected cylindrical risers with the conicity in a downnward direction. To the calculations of the feeding process parameters, the following risers have been chosen: risers without thermal insulation, risers solidifying in an insulating layer and risers coated with exothermic powder. The designed mathematical and physical model considers coupling with the heat exchange process, the formation of shrinkage cavities and the development of the porosity field in the casting area. The elaborated programme permits to carry out a series of numerical experiments enabling the selection of the more important factors, which decide on the effectiveness of the feeding process. Its application makes it possible to use the multi-variant analysis of a large game of risers with varied methods of insulation and coating with exothermic powder. The results of the carried out calculations - shown in a graphic way with simultaneous tabular presentation - allow to make a visual-quantitative analysis of the course of the essential parameters of the investigated thermo-physical processes. The carried out numerical experiments indicate that the significant influence of the formation of porosity and the shrinkage cavity has the time of the riser solidification. It depends on the shape, dimensions and technological methods of risers insulation and their coating with exothermic powder.