Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model adhezji ciekłych wtrąceń w stali - obliczenia numeryczne i weryfikacja eksperymentalna na modelu zimnym

Rejszek R., Iwanciw J., Magdziarz A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2006

|

Vol. 73, nr 10

454-458

PL

W pracy, przy użyciu programu Fluent przeprowadzono w warunkach nieustalonych numeryczną symulację przepływu ciekłych wtrąceń oleju parafinowego w wodzie. Pomimo dostatecznej dokładności obecnych algorytmów mechaniki płynów, zdecydowano się na przeprowadzenie weryfikacji rezultatów obliczeń numerycznych przez wykonanie eksperymentu na zbudowanym układzie do badania przepływu tych cieczy. Przepływ odbywał się w szklanym kanale, zawierającym ruchomą przegrodę o określonej chropowatości. W zależności od kąta nachylenia przegrody do kierunku przepływu cieczy obserwowano na jej ściankach osadzanie się cząstek oleju parafinowego, co zarejestrowano za pomocą kamery. Otrzymane wyniki pozwalają na ich wykorzystanie przy opisie sposobu osadzania się ciekłych wtrąceń na napotkanych przeszkodach w ciekłej stali.

EN

By means of Fluent program applied for non-stationary conditions a numerical simulation of the flow of paraffin oil inclusions in water was carried out. Despite of the fact that the current fluid mechanics algorithms are sufficiently precise it was decided to perform verification of the results of numeric computations by experimentation on a special system constructed for the flow trials. The flow took place in a glass channel containing a movable baffle of a defined porosity. Dependent on the baffle opening angle relative to the liquid flow direction there was observed a sedimentation of the paraffin oil particles on the baffle surface and this process was recorded by means of a moving camera. The obtained results may be applied to the sedimentation description of liquid inclusions on obstacles encountered by flowing liquid steel.

2

Efekt Marangoniego w kropli stali zanurzonej w żużlu, wywołany transportem siarki przez granicę faz

Wypartowicz J., Rejszek R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2006

|

Vol. 73, nr 4

136-142

PL

Przeprowadzono numeryczną symulację ewolucji kształtu kropli ciekłej stali zanurzonej w ciekłym żużlu i spoczywającej na ceramicznej podkładce pod wpływem transportu siarki z żużla do metalu. Wyznaczono również pola stężenia siarki i prędkości. Obliczenia wykonano dla opracowanego zestawu własności powierzchniowych w układzie: stop Fe - 30% Cr-S - żużle CaO-Al2O3-SiO2 - stałe Al2O3 za pomocą programu Fluent, wykorzystując metodę objętości kontrolnych.

EN

Numerical simulation of shape evolution of liquid steel sessile droplet on ceramic substrate immersed in liquid slag under the action of sulfur transfer from slag to metal, was carried out. The concentration field of sulfur as well as the velocity field were determined. The calculations were made for compiled set of surface properties in the system: Fe - 30% Cr-S alloy - CaO-Al2O3-SiO2 slag - solid Al2O3 by means of Fluent computer program with the application of finite volume method.

3

Mathematical modelling of solidification of iron containing oxygen with the contribution of surface convection

Rejszek R., Macioł P., Wypartowicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 4

963-975

EN

Oxygen is the surface active component of steel. Its uneven distribution in the vicinity of solid-liquid boundary during solidification is the reason of surface convection, which, in addition to free (temperature driven) and forced convection is the third mode of heat and mass transfer. This work presents an attempt of mathematical modelling of metal solidification with the contribution of surface convection. The cylindrical sample of iron with free surface of liquid phase contained in crucible was chosen as the calculation domain. This sample was subjected to a slow crystallization with radial heat transfer, at which the oxygen dissolved in liquid iron was accumulated in the region of solid-liquid boundary due to segregation. Oxygen concentration gradient resulted in surface (Marangoni) convective flow. Mathematical model consisted of the equations of continuity, momentum balance, thermal energy balance and oxygen mass balance in convective-diffusive flow. Shear stress resulting from concentration gradient and temperature gradient was introduced as a boundary condition. As a result of numerical calculations, executed by means of ADINA-F® program, the temperature, concentration and velocity fields were determined as a function of time. The Marangoni flow was found to be active generally in opposite direction to thermal convection flow and its action was restricted to small surface area in the neighbourhood of advancing freezing front.

PL

Tlen jest powierzchniowo aktywnym składnikiem stali, a jego nierównomierny rozkład w sąsiedztwie granicy faza stała – faza ciekła powoduje konwekcję powierzchniową, która jest dodatkowym, oprócz konwekcji swobodnej i wymuszonej, sposobem transportu ciepła i masy. W obecnej pracy przedstawiono próbę matematycznego modelowania procesu krzepnięcia metalu z udziałem konwekcji powierzchniowej. Domenę obliczeniową stanowiła cylindryczna próbka ciekłego żelaza o swobodnej powierzchni, znajdującego się w tyglu. Została ona poddana powolnej krystalizacji z radialnym odprowadzeniem ciepła, przy której tlen rozpuszczony w ciekłym żelazie gromadził się przed frontem krzepnięcia na skutek segregacji. Gradient stężenia tlenu powodował konwekcje powierzchniową Marangoniego). Model matematyczny zawierał równanie ciągłości, bilansu pędu, bilansu energii cieplnej i bilansu masy tlenu w przepływie konwekcyjno-dyfuzyjnym. Naprężenie styczne wywołane gradientem stężenia i temperatury zostało wprowadzone jako warunek brzegowy. W wyniku obliczeń numerycznych zrealizowanych za pomocą programu ADINA-F® wyznaczono pola temperatury, stężenia i prędkości w funkcji czasu. Przepływ Marangoniego zachodzi w kierunku przeciwnym do temperaturowego przepływu konwekcyjnego, a jego oddziaływanie ogranicza się do małego fragmentu powierzchni w pobliżu przemieszczającego się frontu krzepnięcia.

4

Contribution of surface convection in melting of iron containing oxygen

Rejszek R, Wypartowicz J.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2004

|

Vol. 30, No 1

31-41

EN

The contribution of surface convection (Marangoni flow) into the process of melting was determined for iron samples of various oxygen concentrations. Oxygen strongly affects the dependence of surface tension versus temperature. It creates the flow that adds to natural convection. The computer simulations were carried out by means of finite elements method. The Fluent software was used in the simulations. The temperature and velocity fields of the melt were calculated. The impact of surface convention is strongly marked in surface region, where the occurrence and evolution of additional turbulences under surface were demonstrated. The distinct influence of surface convection on increase of total rate of melting was observed.

PL

Określono udział konwekcji powierzchniowej (przepływu Marangoniego) w procesie topienia dla przypadku próbki żelaza o zróżnicowanym stężeniu tlenu. Tlen silnie wpływa na zależność temperaturową napięcia powierzchniowego, wywołując przepływ, który dodaje się do konwekcji swobodnej. Komputerowa symulacja przy użyciu oprogramowania Fluent została wykonana metodą elementów skończonych. Wyznaczono pola temperatury i prędkości. Wpływ konwekcji powierzchniowej jest szczególnie wyraźny w strefie powierzchniowej, gdzie stwierdzono występowanie i rozwój dodatkowych wirów. Stwierdzono wyraźny wpływ konwekcji powierzchniowej na zwiększenie ogólnej szybkości procesu topienia.

5

Analiza wskaźników techniczno-ekonomicznych zintegrowanego systemu zapewnienia komfortu cieplnego

Rejszek R., Kurcz L.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2001

|

spec. ed.

49-55

PL

Problem oszczędnego gospodarowania energią w zakresie urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w okresie, gdy mamy do czynienia z ciągłym wzrostem cen energii i paliw, mającym związek m.in. z wyczerpywaniem się złóż nośników energii pierwotnej urasta więc do rangi zasadniczego kryterium oceny tych systemów. Przyczyniło się to do poszukiwania nowych rozwiązań cechujących się m.in. mniejszą energochłonnością. Do takich rozwiązań można zaliczyć koncepcję budownictwa niskoenergetycznego, w którym odchodzi się od źródeł wysokotemperaturowych. Praca jest kontynuacją opracowywania koncepcji zwiększonego wykorzystywania niskoenergetycznych źródeł ciepła w systemach grzewczo-wentylacyjnych, której założenia przedstawiono w publikacji [1] i skupia się nad analizą wskaźników techniczno-ekonomicznych zintegrowanego systemu zapewnienia komfortu cieplnego na przykładzie obiektu użyteczności publicznej.

EN

Energy conservation aspect of ventilation and air-conditioning systems is one of critical factors determining the appraisal of such systems, especially in the period when we experience constant growth in energy and fuel prices, which is connected partially with the depletion of primary energy carrier deposits. It incited the search for new Solutions characterised by lower energy consumption. The concept of Iow energy building engineering can be induded to such solutions, in which the application of high-temperature sources is generally abandoned. This publication is a continuation of studies on amplification of utilisation soft heat sources in heating - ventilation system, which assumptions were shown in publication [1]. This study focuses of analysis on technical-economic rates for integrated system of thermal comfort assurance on example public utility building.

6

The integrated system of thermal comfort assurance

Rejszek R.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2000

|

Vol. 26, no. 4

297-301

EN

Energy conservation aspect of ventilation and air-conditioning systems is one of critical factors determining the appraisal of such systems, especially in the period when we experience constant growth in energy and fuel prices, which is connected partially with the depletion of primary energy carrier deposits. It incited the search for new Solutions characterised by lower energy consumption. The concept of Iow energy building engineering can be included to such solutions, in which the application of high-temperature sources is generally abandoned. To support this concept, a guidelines of integrated system for thermal comfort assurance have been proposed. The main elements of this project are: storage of thermal energy in the ground, heat recovery from the used air, and utilisation of solar energy. The guidelines reflect an attempt to utilise the available low-temperature heat sources and apply them for heating purposes, produetion of utility hot water and partial improvement of air quality, at the same time complying with environmental requirements. This system appears especially well suited for Iow energy building engineering.

PL

Problem oszczędnego gospodarowania energią w zakresie urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w okresie, gdy mamy do czynienia z ciągłym wzrostem cen energii i paliw mającym związek m.in. z wyczerpywaniem się złóż nośników energii pierwotnej, urasta do rangi zasadniczego kryterium oceny tych systemów. Przyczyniło się to do poszukiwania nowych rozwiązań, cechujących się m.in. mniejszą energochłonnością. Do takich rozwiązań można zaliczyć koncepcję budownictwa niskoenergetycznego, w którym odchodzi się od źródeł wysokotemperaturowych. Wychodząc naprzeciw tej koncepcji opracowałem założenia zintegrowanego systemu zapewnienia komfortu cieplnego, gdzie magazynowanie energii cieplnej w gruncie, odzysk ciepła ze zużytego powietrza, wykorzystanie energii promieniowania słonecznego są głównymi elementami projektu. Założenia dotyczą próby wykorzystania dostępnych źródeł ciepła niskotemperaturowego i zastosowania ich do celów grzewczych, w produkcji ciepłej wody użytkowej i częściowej poprawy jakości powietrza, spełniającym jednocześnie wymogi ochrony środowiska naturalnego. System ten wydaje się być szczególnie przydatny w budownictwie niskoenergetycznym.