Изучение газодинамики в рабочем пространстве печи высокоточного нагрева при различном количестве загруженных заготовок
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?товок №1 и №3 случая с четырьмя заготовками в печи, а для заготовок №2 и №4 появляются расхождения с ростом времени. Кроме этого видно, что максимальная и минимальная температура сильно отличаются друг от друга, то есть имеет место высокая неоднородность нагрева заготовок.
Выводы
В результате проведенного математического моделирования были получены распределения плотности теплового потока и температуры по поверхности заготовок, распределения вектора скорости и температуры в рабочем пространстве печи, а также зависимость изменения температурного поля во времени.
Выявлено, что наибольшая по размеру зона циркуляции, образуются с противоположной от горелки стороны между стенкой печи и заготовкой, а с увеличением количества заготовок ее размеры уменьшаются.
Образование зон циркуляции, приводит к неравномерности прогрева по садке, т.к. поверхность дальней по отношению к горелке заготовки попадает в более высокотемпературную область. Соответственно, сильнее всего прогревается центральная часть заготовки №2, в случае с двумя заготовками в печи, и заготовки №4, в случае с четырьмя заготовками.
С увеличением количества заготовок также увеличивается неоднородность распределения температуры по садке, о чем свидетельствуют графики распределения температурного поля. По мере приближения к горелке, нагрев заготовок ухудшается, причем минимум плотности теплового потока и температуры приходится на центральную часть заготовок, так как в этой области продукты сгорания движутся с наименьшей скоростью.
Кроме этого, сильному нагреву подвергаются края заготовок. Это связано с тем, что площадь теплообмена в углах больше по отношению к прогреваемому объему.
С точки зрения равномерности прогрева рекомендуется нагревать в данной печи одну заготовку. Если же основной упор делается на производительность, то для каждого случая следует провести математическое моделирование с целью выявления наилучшего соотношения количества заготовок и однородности прогрева по садке.
Для улучшения равномерности нагрева при расположении в печи нескольких заготовок рекомендуется установить две симметрично расположенные горелки вместо одной центральной. Интенсивность перемешивания продуктов сгорания в рабочем пространстве печи увеличится, что повлечет за собой выравнивание поля температур в объеме печи и на поверхности заготовок.
Список использованных источников
1 Грин В. М. Основы инженерного эксперимента: Учебное пособие. - Барнаул: АлтГТУ, 2007. - 44с
2 Марков Б. Л., Кирсанов А. А. Физическое моделирование в металлургии. - М.: Металлургия, 1984. - 119 с.
Крюков А. Ю., Потапов Б. Ф. Математическое моделирование процессов в машиностроении: Учебное пособие. - Пермь: ПГТУ, 2007. - 322с.
Зарубин В. С. Математическое моделирование в технике: Учебник для вузов. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 496 с.
Паничев В. В., Соловьев Н. А. Компьютерное моделирование: учебное пособие. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2008. - 130 с.
Трусов П. В. Введение в математическое моделирование: Учебное пособие. - М.: Логос, 2005. - 440 с.
Арутюнов В. А., Бухмиров В. В., Крупенников С. А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей: Учебник для вузов. - М.: Металлургия, 1990. - 239 с.
8 ANSYS FLUENT 12.1 in Workbench User(4.06.12)">s guide// АНСИС. - URL: (дата обращения 4.06.12)
(7.06.12)">9 ANSYS FLUENT// CAE-эксперт. - URL: (дата обращения 7.06.12)