Projekti / Programi
Razvoj algoritmov procesa ogrevanja jekel za simulacijo v realnem času
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.04.02 |
Tehnika |
Materiali |
Kovinski materiali |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T450 |
Tehnološke vede |
Kovinska tehnologija, metalurgija, kovinski izdelki |
OGREVANJE JEKEL, SIMULACIJA V REALNEM ČASU, TOPLOTNO SEVANJE, MONTE CARLO, OGREVNA PEČ
Raziskovalci (2)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
15528 |
dr. Anton Jaklič |
Tehnika |
Raziskovalec |
2003 - 2004 |
154 |
| 2. |
05675 |
dr. Monika Jenko |
Medicina |
Vodja |
2003 - 2004 |
827 |
Organizacije (1)
Povzetek
Temperaturno polje jeklenih gredic je najpomembnejša veličina za vodenje peči pri procesu ogrevanja jekel. Gre za nemerljivo veličino. Za potrebe vodenja jo lahko določimo z uporabo simulacijskega modela ogrevnega procesa , ki deluje v realnem času. Za takšno simulacijo pa so potrebni hitri algoritmi, ki opisujejo posamezne mehanizme, ki so prisotni pri procesu ogrevanja. Cilj projekta je razvoj algoritmov pri procesu ogrevanja jekel, ki delujejo v realnem času.
Toplotno sevanje predstavlja glavni mehanizem prenosa toplote v visokotemperaturnih ogrevnih pečeh. Atmosfera v peči je sestavljena iz ogljikovega dioksida in vodne pare, ki sta glavna produkta zgorevanja zemeljskega plina. Oba znatno absorbirata in emitirata toplotno sevanje v peči. Geometrija peči skupaj z založenimi gredicami predstavlja zapleteno geometrijo za obravnavo toplotnega sevanja. Zaradi zapletene geometrije konvencionalnih metod za obravnavo toplotnega sevanja tu ni mogoče uporabiti. Problemi toplotnega sevanja so posebej primerni za obravnavo z metodo Monte Carlo (MC), ker energija sevanja potuje v obliki diskretnih delcev (fotonov). MC je numerično zelo intenzivna metoda, zato je neposredno ni možno vključiti v model, ki deluje v realnem času.
Ideja za uporabo MC pri simulaciji v realnem času temelji na možnosti delitve izračuna toplotnega sevanja na geometrijski in energijski del. Geometrijski del predstavlja matrika geometrijskih faktorjev vidnosti med posameznimi ploskovnimi in volumskimi elementi v peči. Njihova določitev predstavlja najbolj zamudno operacijo pri obravnavi toplotnega sevanja, zato ta korak izvedemo pred simulacijo s posebej zato razvitim simulacijskim eksperimentom.
Neto toplotni tok na posamezen ploskovni ali volumski element neposredno določimo z uporabo te matrike in vektorja oddanih toplotnih tokov. Za to operacijo pričakujemo, da jo je mogoče izvesti v realnem času. Neto toplotni tokovi predstavljajo robne pogoje za model prevajanja toplote v gredici na osnovi metode končnih diferenc. Z njim bomo določili temperaturno polje posamezne gredice v treh prostorskih dimenzijah.
