Journal influence
Higher Attestation Commission (VAK) - К1 quartile
Russian Science Citation Index (RSCI)
Bookmark
Next issue
№3
Publication date:
13 September 2024
Simulator programs for temperature fields in flat form products
Date of submission article: 25.11.2015
UDC: 658.52
The article was published in issue no. № 2, 2016 [ pp. 124-127 ]Abstract:The article considers a model of a temperature field in the flat shape product at asymmetric convecti ve-radiant heat transfer of product surfaces to the environment and protecting surfaces (heating elements) of production equipment. The paper presents equations for calculating product temperature distribution using numerical finite-difference methods. There is a calculation example of convective-radiant cooling of a glass plate. The article shows that the calculation results are in a good agreement with published sources. It also states possible solutions for the problem in Matlab. The standard function pdepe in MatLab has become a basis for development of a program that allows simulating a product temperature field according to specified thermal and physical characteristics of a material (thermal conductivity, temperature conductivity) and convectiveradiant heat transfer parameters (a convective heat transfer coefficient and emissivity factors). The paper considers program development features related to setting functions such as differential equations, initial and boundary conditions. There are program codes of functions, of the main program and calculation results of the temperature distribution. A comparative analysis of problem solution in Matlab and the results obtained using the finite-difference relations demonstrates their good agreement. The paper shows the prospects of using standard Matlab functions to solve the identification problems of heat transfer conditions and optimization of product thermal treatment in various technological processes.
Аннотация:Рассмотрена модель температурного поля в изделии плоской формы при несимметричном конвективно-радиационном теплообмене поверхностей изделия с окружающей средой и ограждающими поверхностями (нагревательными элементами) технологического оборудования. Получены соотношения для расчета температурного распределения в изделии с использованием численных конечно-разностных методов. Рассмотрен пример расчета конвективно-радиационного охлаждения стеклянной пластины. Показано, что результаты расчета хорошо согласуются с известными литературными источниками. Сформулирована возможность решения поставленной задачи в среде программирования Matlab. На основе стандартной функции pdepe в среде Matlab разработана программа, позволяющая по заданным теплофизическим характеристикам материала (коэффициентам теплопроводности, температуропроводности) и параметрам конвективно-радиационного теплообмена (коэффициентам конвективной теплоотдачи и приведенным степеням черноты) моделировать температурное поле в изделии. Рассмотрены особенности разработки программы, связанные с заданием функций типа дифференциального уравнения, начальных и граничных условий. Приведены программные коды функций, основной программы и результаты расчета температурного распределения. Произведен сравнительный анализ решения задачи в среде Matlab с результатами, полученными с помощью конечно-разностных соотношений, и продемонстрировано их хорошее совпадение. Показана перспективность использования стандартных функций Matlab для решения задач идентификации условий теплообмена и оптимизации режимов термообработки изделий в различных технологических процессах.
Authors: Margolis B.I. (borismargolis@yandex.ru) - Tver State Technical University, Tver, Russia, Ph.D | |
Keywords: heat treatment optimization, identification of heat transfer conditions, differential equation, initial and boundary conditions, modeling, finite difference methods, convective-radiant heat transfer, flat shape product, a tempering |
|
Page views: 11293 |
Print version Full issue in PDF (7.11Mb) Download the cover in PDF (0.37Мб) |
Permanent link: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=4158&lang=&lang=&like=1&lang=en |
Print version Full issue in PDF (7.11Mb) Download the cover in PDF (0.37Мб) |
The article was published in issue no. № 2, 2016 [ pp. 124-127 ] |
Perhaps, you might be interested in the following articles of similar topics:
- Программа идентификации условий теплообмена для изделий плоской формы
- Программы моделирования температурных полей в изделиях цилиндрической формы
- Программы моделирования и идентификации температурных полей в сортовых стеклоизделиях
- Моделирование температурных полей в многослойных структурах
- Моделирование аттрактора Лоренца
Back to the list of articles