Historie tvorby, vývoje a ověření originálního numerického modelu teplotního pole pro proces plynulého odlévání bram provozovaný ve VÍTKOVICE STEEL a.s.

History of Formation, Development and Verification of the Original Numerical Model of Temperature Field for Continuous Slab Casting Process Operated in VITKOVICE STEEL a.s.

článek v časopise - ostatní, Jost

cs

Předkládaný originální 3D model nestacionárního teplotního pole plynule lité bramy na ZPO je založen na explicitní numerické metodě konečných diferencí. Řeší parciální diferenciální rovnici Fourier-Kirchhoffovu. Simulace vývinu skupenských tepel fázových nebo strukturálních přeměn je provedena zavedením termodynamické funkce entalpie. Program je vybaven automatickým generátorem sítě, stejně jako grafickým zpracováním výsledků. Má snadné ovládání, aby bylo možno bez problémů měnit potřebné parametry z klávesnice. Uživatel programu tak může pružně měnit parametry stroje, rozměry předlitku, rozměry elementárního objemu sítě. Dále může z klávesnice volit vstupní termofyzikální parametry a všechny koeficienty přestupu tepla i jejich závislost na teplotě. Model byl vytvořen v úzké součinnosti s náročným experimentálním měřením přímo na provozním ZPO i v laboratoři. Je předložen ve své off-line a on-line verzi.

Předkládaný originální 3D model nestacionárního teplotního pole plynule lité bramy na ZPO je založen na explicitní numerické metodě konečných diferencí. Řeší parciální diferenciální rovnici Fourier-Kirchhoffovu. Simulace vývinu skupenských tepel fázových nebo strukturálních přeměn je provedena zavedením termodynamické funkce entalpie. Program je vybaven automatickým generátorem sítě, stejně jako grafickým zpracováním výsledků. Má snadné ovládání, aby bylo možno bez problémů měnit potřebné parametry z klávesnice. Uživatel programu tak může pružně měnit parametry stroje, rozměry předlitku, rozměry elementárního objemu sítě. Dále může z klávesnice volit vstupní termofyzikální parametry a všechny koeficienty přestupu tepla i jejich závislost na teplotě. Model byl vytvořen v úzké součinnosti s náročným experimentálním měřením přímo na provozním ZPO i v laboratoři. Je předložen ve své off-line a on-line verzi.

This paper deals with the original 3D transient numerical model of the temperature field for continuous slab casting process based on the explicit finite difference numerical scheme. The phase change phenomenon is included in the calculation by using the enthalpy method. The main program has automatic mesh generator, intuitive control and graphical outputs. The user can set the caster geometry, slab size, thermo-physical parameters, temperature dependent heat transfer coefficients, heat flux in the mold, mold oscillations, and mesh size. The model was created and verified by using long-term laboratory experiments, as well as long-term measurements at the real casting process. The final version of the original numerical model was created as off-line and on-line versions.

plynule litá brama; teplotní pole; numerická diskretizace; počáteční a okrajové podmínky; termofyzikální vlastnosti; experimentální měření; simulace; numerický model; off-line a on-line verze

continuously cast slab; temperature field; numerical discretization; initial and boundary conditions; thermo-physical properties; experimental measurement; simulation; numerical model; off-line and on-line version

02.03.2017

0018-8069

LXX (2017)

1

4–16

13