Řešení přenosu tepla tuhnoucí ocelové soustavy se změnou fáze při pohybujících se okrajových podmínkách
Loading...
Date
Authors
Fedorko, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Cílem diplomové práce je vytvoření 2D numerického modelu pohybujícího se řezu s proměnnými okrajovými podmínkami skutečné geometrie plynulého odlévání a chlazení předlitku v prostředí MATLAB. Model se zabývá vysoce nelineárními termofyzikálními podmínkami oceli během tuhnutí a chlazení. V práci je simulovaná nejen nelinearita termofyzikálních podmínek, ale také nelinearita při fázové změně. Fázová změna je modelovaná pomocí metody entalpie, metody zdánlivé kapacity a metody teplotního zotavení. Všechny výsledky práce jsou porovnány z více hledisek, jako např. z hlediska přesnosti, rychlosti výpočtu, nebo vhodnosti časového diskretizačního kroku pro nelineární problémy, a paralelizace.
The master's thesis aim is to develop a 2D numerical slice model with moving boundary conditions of real geometry of caster in MATLAB environment. The model deals with a high non-linearity of the thermo-physical properties of steel during solidification and cooling. Not only the non-linearity of thermo-physical properties, but also the non-linearity during phase change is handled and simulated. Phase change is modeled by enthalpy method, effective heat capacity method and temperature recovery method. In the end, comparison of different approaches from the perspective of accuracy, speed of the computation and suitability of time discretization for non-stationary problems and parallelization is derived.
The master's thesis aim is to develop a 2D numerical slice model with moving boundary conditions of real geometry of caster in MATLAB environment. The model deals with a high non-linearity of the thermo-physical properties of steel during solidification and cooling. Not only the non-linearity of thermo-physical properties, but also the non-linearity during phase change is handled and simulated. Phase change is modeled by enthalpy method, effective heat capacity method and temperature recovery method. In the end, comparison of different approaches from the perspective of accuracy, speed of the computation and suitability of time discretization for non-stationary problems and parallelization is derived.
Description
Keywords
Plynylé odlévání, prenos tepla, krystalizátor, latentní teplo, 2D model pohybujícího se řezu, metoda entalpie, metoda zdánlivé kapacity, metoda teplotního zotavení, metoda konečných diferencí, explicitní metoda, chyba., Continuous casting, heat transfer, mold, latent heat, 2D slice model, enthalpy method, effective heat capacity method, temperature recovery method, finite difference method, explicit method, error.
Citation
FEDORKO, T. Řešení přenosu tepla tuhnoucí ocelové soustavy se změnou fáze při pohybujících se okrajových podmínkách [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Matematické inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miloslav Druckmüller, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Luděk Nechvátal, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Jiří Tomáš, Dr. (člen)
doc. Ing. Jiří Šremr, Ph.D. (člen)
Assoc. Prof. Massimiliano Giuli (člen)
Date of acceptance
2019-06-10
Defence
additional questions:
Šlapal: reason for missing parts
Řehák: how common is the use these methods
Šlapal: why to use explicit methods
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení