Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane modele chłodzenia płyty stalowej w powietrzu i ich walidacja

Hadała B., Malinowski Z., Szajding A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 4

178--183

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy wybranych modeli warunku brzegowego opartego o efektywny współczynnik wymiany ciepła wykorzystywany w symulacjach numerycznych procesów metalurgicznych. Badania miały na celu wytypowanie zależności pozwalających otrzymać jak najlepsze odwzorowanie pola temperatury płyty pionowej chłodzonej swobodnie w powietrzu od temperatury 900°C. Warunki brzegowe zostały zaimplementowane do programu wyliczającego zmianę temperatury płyty z rozwiązania metodą elementów skończonych równania przewodzenia ciepła. Otrzymane wyniki zostały porównane z pomiarem zmian temperatury płyty podczas chłodzenia. Dokonano również oceny dokładności zastosowanego modelu warunku brzegowego przez jego porównanie ze współczynnikiem wymiany ciepła uzyskanym z rozwiązania odwrotnego. Wykonane testy wykazały, że modele warunku brzegowego typu radiacyjnego oparte na efektywnym współczynniku wymiany ciepła pozwalają najdokładniej modelować zmiany temperatury płyty chłodzonej w powietrzu.

EN

Selected models of the boundary condition for the steel plate cooling in air have been analyzed. The models which utilize effective heat transfer coefficient for modeling steel plates cooling in metallurgical processes have been tested. The research was focused on selection the most accurate boundary condition model for natural cooling of steel plate from a high initial temperature of 900°C. The boundary conditions have been implemented in the finite element software employed for computing the plate temperature from the heat condition equation. The results of the computed plate temperature have been compared with the measurements. Further, the heat transfer coefficient distributions calculated from the selected boundary condition models have been compared with the effective heat transfer coefficient variation obtained from the inverse solution. The conducted research has shown that the radiation type boundary condition utilizing the effective heat transfer coefficient have given the best accuracy in the plate temperature simulations.

2

Opracowanie i weryfikacja numeryczne go modelu chłodzenia pierścieni stosowanych w przemyśle lotniczym

Perzyński K., Madej Ł., Pietrzyk M., Szajding A., Raga K., Kubiak K.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 5

209--212

PL

Celem niniejszej pracy jest opracowanie modelu numerycznego procesu hartowania wyrobów ze stali z uwzględnieniem wpływu przemian fazowych z wykorzystaniem komercyjnego oprogramowania numerycznego ANSYS. W artykule zaproponowano model numeryczny swobodnego chłodzenia pierścieni stalowych z uwzględnieniem zaimplementowanego modelu przemiany bainitycznej oraz martenzytycznej. Kluczowa w proponowanym rozwiązaniu jest możliwość rozpatrywania niejednorodności w polu temperatury wynikająca z różnych prędkości chłodzenia na przekroju poprzecznym pierścienia, co w rezultacie wpływa na dokładność przewidywania naprężeń szczątkowych. Weryfikacja opracowanego modelu z wykorzystaniem wyników badań laboratoryjnych potwierdza jego duże możliwości określania zmian zachodzących podczas procesu chłodzenia pierścieni.

EN

The main goal of the paper is development of the numerical model for cooling simulations of steel products taking into account phase transformations. The phase transformation model was incorporated via the user subroutines to the commercial finite element software. The cooling process of steel rings used in the aircraft industry was selected as a case study. Particular attention was put on heterogeneities occurring in temperature field, which will influence phase transformations and eventually residual stresses. Developed model was validated with experimental results and its good predictive capabilities have been proved.

3

Numerical Evaluation of Gear Ring Behavior During Various Cooling Conditions

Perzyński K., Madej Ł., Szajding A., Raga K., Kubiak K., Niechajowicz A., Jaskiewicz K., Gronostajski Z., Pietrzyk M.

Journal of Machine Engineering

|

2016

|

Vol. 16, No. 2

18--26

EN

The phase transformation model incorporated via the user subroutines to the commercial finite element software to accurately predict changes occurring during cooling of metallic components is presented in the paper. The cooling process of steel rings used in airplanes was selected as a case study. Particular attention was put on heterogeneities occurring in temperature field, which influence phase transformations and eventually residual stresses. Developed model was used in the present work to evaluate influence of different cooling conditions on ring behaviour.

4

Wymiana ciepła przy przeróbce plastycznej metali – porównanie modeli

Rywotycki M., Malinowski Z., Szajding A., Falkus J., Sołek K., Miłkowska-Piszczek K.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 1

13--17

PL

W artykule zostały porównane wyniki obliczeń pola temperatury wsadu uzyskane z wykorzystaniem modeli zaczerpniętych z literatury oraz własnym modelem wymiany ciepła. Wartość współczynnika wymiany ciepła została uzyskana z badań własnych z zastosowaniem nowej metodyki określania strumienia ciepła przepływającego między powierzchniami wymieniającymi ciepło. Składa się ona z dwóch etapów: eksperymentu i obliczeń numerycznych. Badania eksperymentalne zawierają pomiary zmian temperatury w określonych punktach w dwóch próbkach pozostających w kontakcie. Część numeryczna wykorzystuje rozwiązanie odwrotne i metodę elementów skończonych do obliczania strumienia ciepła na powierzchni styku.

EN

The results of calculations of the temperature field of the deformed material conducted using heat transfer coefficient form literature are compared with that obtained for developed heat transfer boundary condition model. The developed heat transfer boundary condition model has been obtained using a new methodology for determining heat flux transferred between two solid surfaces. The methodology consists of two parts: experimental and numerical one. The experimental part involves measurements of temperature at specific points in the two samples brought into contact. The numerical part uses an inverse method and the finite element method to calculate the heat flux at the interface.

5

Modelling of Heat Transfer at the Solid to Solid Interface

Rywotycki M., Malinowski Z., Falkus J., Sołek K., Szajding A., Miłkowska-Piszczek K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

341--346

EN

In technological process of steel industry heat transfer is a very important factor. Heat transfer plays an essential role especially in rolling and forging processes. Heat flux between a tool and work piece is a function of temperature, pressure and time. A methodology for the determination of the heat transfer at solid to solid interface has been developed. It involves physical experiment and numerical methods. The first one requires measurements of the temperature variations at specified points in the two samples brought into contact. Samples made of C45 and NC6 steels have been employed in physical experiment. One of the samples was heated to an initial temperature of: 800°C, 1000°C and 1100°C. The second sample has been kept at room temperature. The numerical part makes use of the inverse method for calculating the heat flux and at the interface. The method involves the temperature field simulation in the axially symmetrical samples. The objective function is bulled up as a dimensionless error norm between measured and computed temperatures. The variable metric method is employed in the objective function minimization. The heat transfer coefficient variation in time at the boundary surface is approximated by cubic spline functions. The influence of pressure and temperature on the heat flux has been analysed. The problem has been solved by applying the inverse procedure and finite element method for the temperature field simulations. The self-developed software has been used. The simulation results, along with their analysis, have been presented.

6

Wpływ wyłożenia ogniotrwałego pieca na proces nagrzewania wsadu

Szajding A., Rywotycki M., Gołdasz A., Straka R., Jerzak W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 267

91--96

PL

W pracy przedstawiono model numeryczny wymiany ciepła w piecu grzewczym. Zaprezentowano wyniki symulacji komputerowych ukazujących wpływ wyłożenia ogniotrwałego pieca na proces nagrzewania wsadu. Analizie poddano pole temperatury i jego jednorodności we wsadzie, oraz czas potrzebny do nagrzewania wsadu. Model numeryczny i obliczenia opracowano w pakiecie ANSYS Fluent 14.5. Walidacji modelu numerycznego dokonano przy użyciu pieca testowego znajdującego się na wyposażeniu Katedry Techniki Cieplnej i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie.

EN

This paper presents a numerical model of heat transfer in a heating furnace. The results of computer simulations show the influence of the refractory lining on the furnace charge heating process. The temperature field, the uniformity in the charge and the time needed to heat the charge have been analyzed. The numerical model was developed and calculations have been developed using the commercial program ANSYS FLUENT 14.5. Validation of the numerical model was made using a furnace testing equipment located on the Department of Thermal Engineering and Environment Protection, AGH University in Krakow.

7

Modelowanie numeryczne pola naprężeń i odkształceń w procesie nagrzewania wsadu wielkogabarytowego

Gołdasz A., Malinowski Z., Cebo-Rudnicka A., Rywotycki M., Hadała B., Szajding A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 267

7--12

PL

Celem umożliwienia analizy wpływu temperatury pieca i jej zmian w czasie na pole naprężeń i odkształceń w nagrzewanym wsadzie opracowano model matematyczny symulujący warunki panujące w piecach grzewczych. Obliczenia przeprowadzono za pomocą programu komputerowego dedykowanego dla procesu nagrzewania wsadu wielkogabarytowego. Pola naprężeń i odkształceń wyznaczono dla wlewka o masie 16 Mg. Weryfikację modelu wymiany ciepła przeprowadzono w oparciu o pomiary nagrzewania wsadu w piecu komorowym.

EN

The mathematical model of the stress and strain fields in the massive charge during heating was developed. Calculations were performed for the 16 Mg ingot heating in the chamber furnace. The validation of the developed heat transfer model has been performed in the Celsa Huta Ostrowiec steel plant.

8

Modelowanie nagrzewania wsadu wielkogabarytowego przeznaczonego do przeróbki plastycznej

Rywotycki M., Szajding A., Hadała B., Malinowski Z., Gołdasz A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2015

|

z. 267

79--84

PL

W pracy przedstawiono model numeryczny oraz wyniki obliczeń nagrzewania wsadu w przemysłowym piecu komorowym opalanym gazem ziemnym. Pola temperatur wsadu i elementów konstrukcji pieca zostały wyznaczone pakietem numerycznym ANSYS - Fluent 14.5. Wyniki obliczeń zostały porównane z pomiarami przeprowadzonymi w trakcie nagrzewania wsadu w piecu komorowym przeznaczonym dla wsadu wielkogabarytowego do przeróbki plastycznej. Analizie poddano jednorodność pola temperatury wsadu oraz gradient temperatury w elementach konstrukcji pieca. Opracowany model pozwala na optymalizację procesu nagrzewania wsadu w piecu komorowym.

EN

Charge heating in the industrial furnaces is a difficult and complex process. There are many physical phenomena which influence heat transfer. At the charge surface heat transfer takes place by radiation and convection. In order to ensure correct operation of the technological system, it is necessary to achieve the required charge temperature in the whole volume and ensure its uniformity. This paper presents the numerical model and the results of calculations of charge heating in the industrial chamber furnace. The temperature field of materials and structural elements of the furnace have been performed using the commercial program ANSYS - FLUENT. The calculation results has been compared with results of hating in industrial furnace. The homogeneity of the charge temperature field has been analysed. Developed model allows to optimize the heating process in the furnace chamber.

9

The Influence of Burner Locations in the Heating Furnace on the Charge Temperature Field

Rywotycki M., Szajding A., Malinowski Z., Telejko T., Gołdasz A., Beneš M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1981--1985

EN

Charge heating in industrial furnaces is a difficult and complex process. There are many physical phenomena which influence heat transfer. At the charge surface heat transfer takes place by radiation and convection. In order to ensure correct operation of the technological system, it is necessary to achieve the required charge temperature in the whole volume and ensure its uniformity. The influence of selected burner locations inside the furnace on the charge temperature has been analysed. The temperature field and its uniformity in the round charge made of steel for hot open die forging have been analysed. The model and numerical calculations were performed with the ANSYS-Fluent 14.5 package.

PL

Nagrzewanie wsadu w piecach przemysłowych jest trudnym i złożonym procesem. Celem zapewnienia prawidłowej pracy ciągu technologicznego konieczne jest osiągnięcie przez wsad wymaganej temperatury w całej objętości, oraz zapewnienie odpowiedniej równomierności nagrzewania. W pracy określono wpływ sposobu nagrzewania wsadu w piecu komorowym dla wybranych wariantów usytuowania palników grzewczych. Analizie poddano pole temperatury i jego jednorodność w nagrzewanym wsadzie stalowym przeznaczonym do przeróbki plastycznej. Model i obliczenia wykonano pakietem numerycznym ANSYS-Fluent 14.5.

10

Opracowanie krzywych nagrzewania w piecu pokrocznym z wykorzystaniem systemu Datapaq Slab Reheat System

Gołdasz A., Malinowski Z., Telejko T., Buczek A., Szajding A., Nowak J., Styczeń G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 4

262--266

PL

W pracy przedstawiono metodykę doboru krzywych nagrzewania w piecu grzewczym o pracy ciągłej. Przeprowadzono pomiar temperatury nagrzewanego wsadu za pomocą urządzenia Datapaq Slab Reheat System celem ustalenia warunków brzegowych wymiany ciepła specyficznych dla badanego pieca. Obliczenia nagrzewania wsadu i projektowanie krzywych nagrzewania prowadzono z wykorzystaniem Autorskiego programu komputerowego „Piec 1.0”.

EN

Methodology of the heating curves designing for charge heating in the walking beam furnace has been presented. Heat transfer boundary conditions has been identified based on charge temperature measurements with the Datapaq Slab Reheat System. Calculations of charge heating was conducted with the developed computer program „Piec 1.0”.

11

Influence of the finite element model on the inverse determination of the heat transfer coefficient distribution over the hot plate cooled by the laminar water jets

Hadała B., Malinowski Z., Telejko T., Szajding A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

105-112

EN

The industrial hot rolling mills are equipped with systems for controlled cooling of hot steel products. In the case of strip rolling mills the main cooling system is situated at run-out table to ensure the required strip temperature before coiling. One of the most important system is laminar jets cooling. In this system water is falling down on the upper strip surface. The proper cooling rate affects the final mechanical properties of steel which strongly dependent on microstructure evolution processes. Numerical simulations can be used to determine the water flux which should be applied in order to control strip temperature. The heat transfer boundary condition in case of laminar jets cooling is defined by the heat transfer coefficient, cooling water temperature and strip surface temperature. Due to the complex nature of the cooling process the existing heat transfer models are not accurate enough. The heat transfer coefficient cannot be measured directly and the boundary inverse heat conduction problem should be formulated in order to determine the heat transfer coefficient as a function of cooling parameters and strip surface temperature. In inverse algorithm various heat conduction models and boundary condition models can be implemented. In the present study two three dimensional finite element models based on linear and non-linear shape functions have been tested in the inverse algorithm. Further, two heat transfer boundary condition models have been employed in order to determine the heat transfer coefficient distribution at the hot plate cooled by laminar jets. In the first model heat transfer coefficient distribution over the cooled surface has been approximated by the witch of Agnesi type function with the expansion in time of the approximation parameters. In the second model heat transfer coefficient distribution over the cooled plate surface has been approximated by the surface elements serendipity family with parabolic shape functions. The heat transfer coefficient values at surface element nodes have been expanded in time by the cubic-spline functions. The numerical tests have shown that in the case of heat conduction model based on linear shape functions inverse solution differs significantly from the searched boundary condition. The dedicated finite element heat conduction model based on non-linear shape functions has been developed to ensure inverse determination of heat transfer coefficient distribution over the cooled surface in the time of cooling. The heat transfer coefficient model based on surface elements serendipity family is not limited to a particular form of the heat flux distribution. The solution has been achieved for measured temperatures of the steel plate cooled by 9 laminar jets.

PL

Nowoczesne linie walcowania blach na gorąco posiadają instalacje do wymuszonego chłodzenia. Jego celem jest kontrolowanie szybkości zmian temperatury blachy w całej objętości zapewniając tym wymaganą strukturę i własności mechaniczne. Chłodzenie jest prowadzone w końcowej części linii technologicznej, w której nad górną i pod dolną powierzchnią gorącego pasma umieszczone są urządzenia dostarczające wodę chłodzącą. Z uwagi na sposób podawania wody chłodzącej można je podzielić na trzy główne systemy: chłodzenie laminarne, chłodzenie z użyciem kurtyn wodnych oraz chłodzenie natryskiem wodnym. W istniejących liniach walcowniczych można spotkać kombinacje poszczególnych systemów. Projektowanie systemów chłodniczych jest trudne i musi być wspomagane przez modele matematyczne i numeryczne wymiany ciepła między gorącą powierzchnią blachy a wodą i otoczeniem. Podstawowe znaczenie dla symulacji procesu ma przyjęcie poprawnych wartości współczynników wymiany ciepła, których znajomość w dużej mierze determinuje dokładność obliczeń. Współczynnik wymiany ciepła nie może być zmierzony bezpośrednio i konieczne jest zastosowanie rozwiązań odwrotnych zagadnienia przewodzenia ciepła. W algorytmach odwrotnych możliwe jest użycie różnych modeli do rozwiązania równania przewodzenia ciepła. Zastosowane modele w istotnym stopniu wpływają na jakość rozwiązania odwrotnego. W pracy przedstawiono wyniki testów dwóch modeli przewodzenia ciepła opartych na liniowych i nieliniowych funkcjach kształtu w algorytmie metody elementów skończonych. Testowano również dwa modele aproksymacji warunku brzegowego. Wybrany model warunku brzegowego i model metody elementów skończonych wykorzystujący nieliniowe funkcje kształtu zastosowano do wyznaczenia współczynnika wymiany ciepła w procesie chłodzenia gorącej płyty stalowej 9 strumieniami wody swobodnie opadającej na jej powierzchnie. Uzyskano rozwiązanie przedstawiajace rozkład współczynnika wymiany ciepła i gęstości strumienia ciepła na powierzchni płyty w czasie jej chodzenia.

12

Wpływ kąta skręcenia żeber wewnętrznych na proces wymiany ciepła w rurach obustronnie żebrowanych

Szajding A., Telejko T., Rywotycki M., Kuźnia M.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 5

92--100

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań cieplnych rur monolitycznych obustronnie żebrowanych ze spiralnym skręceniem wewnętrznych wzdłużnych żeber i poprzecznym ożebrowaniem zewnętrznym. Rury tego typu są coraz częściej stosowane do budowy wymienników ciepła m. in. w energetyce, motoryzacji czy w przemyśle chemicznym. Badanym medium płynącym wewnątrz rury był olej transformatorowy używany w transformatorach energetycznych jako czynnik chłodzący je oraz jako izolator. Medium omywającym rury z zewnątrz było powietrze. Badane rury różniły się między sobą kątem skręcenia wewnętrznych żeber. Na zaprojektowanym i zbudowanym stanowisku pomiarowym wykonano eksperyment służący oznaczeniu współczynnika wnikania ciepła po stronie zewnętrznej i wewnętrznej rury. Analizowano wpływ zmiany kąta skręcenia wewnętrznych wzdłużnych żeber na wymianę ciepła w rurze. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie użytecznych wykresów gotowych do wykorzystania w zastosowaniach praktycznych.

EN

The paper presents the results of thermal investigations of the monometallic both sides finned tubes with spiral twisting internal longitudinal fins and with external transverse fins. This type of tubes are used for the construction of heat exchangers, among others. in the energetics, automotive and chemical industry. The air has been applied as an outside coolant while the transformer oil which is used in power transformers as a coolant and as an insulator flowed inside a tube. The test tubes were different from each other for the helix angle of internal fins. The laboratory stand has been designed and constructed in order to determine the heat transfer coefficient at the inner and outer side of the tubes. The experiments have been done to examine the impact of the helix angle of the internal fins on heat transfer in the tube The presented methodology and results can be very useful for the design of the heat exchanger tubes.

13

Numerical study of natural gas combustion in a pusher furnace

Wilk M., Straka R., Szajding A., Telejko T.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

151--161

EN

The paper presents results of the preliminary numerical model of the natural gas combustion in the furnace. The production technology requirements strongly limit the possibility of any action interfering in the process, which could improve the gas pollutants emission. The optimization of the pollutants generation, which strongly depends on the parameters of the process, is important aim to understand concerning the environmental protection regulations. The simple model of methane com-bustion mechanism has been studied taking into account nitrogen oxides formation. The model, using Eddy Dissipation Model, calculates the concentration of gas pollutants. The input data (e.g. geometry, flows, furnace zoning, types of applied burners etc.) were taking from real device (the pusher fumace from the rolling mill). The calculations were not included the presence of the charge in the process. The emission of pollutants from modeling of methane combustion has been presented. Although the results do not correspond with real condition of the furnace, no charge in the furnace, this first step of modeling allows the extension of the model taking into account the heat exchange in the atmosphere of the furnace.

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń uzyskanych na podstawie zaprojektowanego numerycznego modelu spalania gazu ziemnego w piecu przemysłowym. Wymagania technologii produkcji stali mocno ograniczają możliwości ingerencji w proces spalania. Modyfikowanie przebiegu procesu spalania może prowadzić do ograniczenia emisji zanieczyszczeń gazowych. W ograniczeniu emisji zanieczyszczeń, która w dużym stopniu zależy od parametrów procesu, istotne jest uwzględnienie przepisów ochrony środowiska. Zastosowany model mechanizmu spalania metanu badano, uwzględniając formowanie się tlenków azotu, które są szkodliwe dla środowiska naturalnego. Do obliczeń stężeń zanieczyszczeń gazowych wykorzystano model EDM. Dane wejściowe (np. geometria, przepływy, strefy pieca, rodzaje zastosowanych palników itp.) oparte są na parametrach rzeczywistych (piec przepychowy z walcowni). W artykule przedstawiono wyniki obliczeń emisji zanieczyszczeń gazowych z procesu spalania gazu ziemnego.

14

Chemical analysis of refractory materials by SEM technique

Kuźnia M., Rozmus-Górnikowska M., Szajding A., Jerzak W.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

141--149

EN

In Polish industry, especially in the iron and steel industry, uses large amounts of refractory materials. Waste materials are disposed of through a common storage. For altemative methods of waste management of refractory materials, it is necessary to carry out several studies. One of the basie research include determine the chemical composition of refractory materials exposed to liąuid steel. This paper presents the results of microscopic examination of changes in the concentration of refractory elements in new and used.

PL

W polskim przemyśle, zwłaszcza w hutnictwie żelaza i stali, wykorzystuje się duże ilości materiałów ogniotrwałych. Zużyte materiały są bardzo często unieszkodliwiane przez składowanie. Zastosowanie innych metod zagospodarowania odpadowych materiałów ogniotrwałych wiążę się z koniecznością przeprowadzenia wielu badań. Jednym z podstawowych badań jest m.in. określenie zmiany składu chemicznego materiałów ogniotrwałych narażonych na kontakt z ciekłą stalą. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań mikroskopowych dotyczących zmiany stężenia pierwiastków w materiałach ogniotrwałych nowych i zużytych

15

The influence of radiation model on the distribution of heat flux in the pusher furnace

Gołdasz A., Malinowski Z., Telejko T., Rywotycki M., Szajding A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 4

1143-1149

EN

A three dimensional numerical model of the heat exchange during a charge heating process in a pusher furnace, using the finite element method, was used in this study. The radiative heat exchange in the furnace chamber was carried out based on two methods: the zone method and the method of basing on the average configuration ratio. In the zone method the flux of radiation energy reaching the surface of the heated charge was determined by performing calculations of brightness in a multi-surface closed system which is the pusher furnace chamber filled with an emitting-absorbing medium. In the second case an average configuration ratio was used by setting the radiation energy flux through linking the walls temperature with the furnace atmosphere temperature.

PL

W pracy wykorzystano trójwymiarowy model numeryczny wymiany ciepła w czasie nagrzewania wsadu w piecu przepychowym przy zastosowaniu metody elementów skończonych. Radiacyjna wymianę ciepła w komorze pieca realizowano w oparciu o dwie metody: metodę strefowa oraz w oparciu o średni współczynnik konfiguracji. W metodzie strefowej strumień energii radiacyjnej docierającej do powierzchni nagrzewanego wsadu wyznaczano prowadząc obliczenia jasności w wielo-powierzchniowym układzie zamkniętym jakim jest komora pieca przepychowego wypełnionego ośrodkiem emitująco-pochłaniającym. W drugim przypadku wykorzystano średni współczynnik konfiguracji wyznaczając strumie energii radiacyjnej poprzez powiazanie temperatury ścian z temperatura atmosfery pieca.

16

Badania wymiany ciepła w rurach obustronnie żebrowanych stosowanych na wymienniki ciepła

Telejko T., Szajding A.

Rynek Energii

|

2011

|

Nr 5

104-110

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań cieplnych rur monometalicznych obustronnie żebrowanych stosowanych w wymiennikach ciepła. Rury różniły się między sobą kątem skręcenia wewnętrznych żeber. Schładzanym płynem był olej transformatorowy, zaś czynnikiem schładzającym - powietrze. Na zaprojektowanym i zbudowanym stanowisku pomia-rowym wykonano eksperyment służący oznaczeniu współczynnika wnikania ciepła po stronie wewnętrznej rury. Pokazano wpływ zmiany kąta skręcenia wewnętrznych wzdłużnych żeber na wymianę ciepła w rurze. Zbudowano i zweryfikowano model numeryczny umożliwiający symulację obliczeń wymiany ciepła. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie użytecz-nych wykresów gotowych do wykorzystania w zastosowaniach praktycznych.

EN

The paper presents results of the thermal investigations of the monometallic externally and internally finned tubes. The tubes differed from one another by the helix angle of internal fins. The air has been applied as an outside coolant while the hot transformer oil flowed inside a tube. The laboratory stand has been designed and constructed in order to determine the heat transfer coefficient at the inner side of tubes. The experiments have been done to examine the impact of the helix angle of the internal fins on heat transfer in the tube. The numerical model applicable for numerical simulations of the heat transport process in the tube has been also developed and validated. The presented methodology and results can be very useful for the design of the heat exchanger tubes.

17

Przenikanie ciepła przez rury obustronnie żebrowane ze skręceniem wzdłużnych żeber wewnętrznych

Telejko T., Szajding A., Strąka R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 7-8

380-385

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań procesu przenikania ciepła w monometalicznych rurach obustronnie żebrowanych ze skręceniem wzdłużnych żeber wewnętrznych. Unikatowa technologia produkcji pozwala na wykonanie żeber wewnętrznych o różnym kącie skręcenia, który wpływa na ilość wymienianego ciepła pomiędzy opływającymi rurę czynnikami. Zaprojektowano i zbudowano stanowisko pomiarowe pozwalające na wyznaczenie współczynnika przejmowania ciepła na ożebrowanej powierzchni wewnętrznej. Przedstawiono wyliczenia dla typoszeregu rur charakteryzujących się różnym kątem pochylenia linii śrubowej. Otrzymane wyniki wskazują, że możliwe jest nawet dwukrotne zwiększenie mocy cieplnej rur. Badania wykonano dla oleju transformatorowego płynącego wewnątrz rury omywanej na zewnątrz powietrzem atmosferycznym.

EN

The paper presents the thermal investigations of the monometallic externally and internally finned tubes employed in crossflow heat exchangers. The tubes differed from one another by the helix angle of internal fins. The air has been used as an outside coolant while the hot transformer oil flowed inside a tube. The laboratory stand has been designed and constructed. The measurements have been carried out to determine the heat transfer coefficient (HTC) at the inner side of tubes, while the HTC at the air side has been calculated with the use of correlations published in literature. The impact of the helix angle of the internal fins on heat transfer in tubes has been examined. It has been clearly proved, that increasing the helix angle results in an intensification of heat transfer between inside and outside fluids. Graphs have been plotted allowing to determine HTC in the terms of Reynolds number. The presented methodology and results can be useful for the design of heat exchanger tubes.

18

Wpływ parametrów technologicznych procesu walcowania na geometrię i wydajność cieplną rur żebrowanych

Pasierb A., Szajding A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 11

646-650

PL

Kształtowanie geometrii ożebrowania rur w trakcie procesu skośnego walcowania na zimno wpływa na walory użytkowe rur i decyduje o lokalizacji ich zastosowania. Współzależność geometrii narzędzi kształtujących z wynikową geometrią ożebrowania jest oczywista, jednak nie w pełni determinuje kształt i wymiary gotowego wyrobu. Istotne znaczenie mają również: dobór geometrii rury wsadowej oraz zmienne parametry realizacji procesu, takie jak kąt skoszenia walców, rodzaj stosowanego materiału, prędkość walcowania, warunki tarcia i chłodzenia narzędzi. Analiza dostępnych źródeł literaturowych wykazuje brak spójnej teorii opisującej stan naprężeń i kinematykę płynięcia w strefie odkształcenia. Przedłożone opracowanie jest próbą opisu podstawowych zależności pomiędzy wynikową geometrią wyrobu a podstawowymi parametrami procesu, uzyskanymi z doświadczalnej analizy wyników uzyskanych w procesie przemysłowego walcowania rur żebrowanych.

EN

The forming of fins geometry during the skew cold rolling process has a great impact on the functional quality of tubes and decides about the directions of its application. The interdependence of rolling tools geometry and the resulting fins geometry is evident but the rolling tools geometry is not the only factor affecting the shape and size of ready product. The essential impact have also: the geometry of inlet tube and the tuneable parameters of cold-rolling process such as rollers twisting angle, speed of rolling, friction and tools' cooling conditions. The analysis of available literature data indicates the lack of coherent theory describing the tension conditions and the kinematics of flow in the deformation zone. The presented work is the attempt of description of fundamental dependencies between resulting geometry of ready product and the basics of cold-rolling process. This analysis was made on the basis of data obtained during industrial production of finned tubes.