Математическая модель охлаждения высокотемпературных металлических заготовок квазистационарным потоком воды с пузырьками воздуха
Ключевые слова:
математическая модель, охлаждение, осесимметричная заготовка, параметры теплообмена, поток воды, пузырькиАннотация
Приводится математическая модель охлаждения осесимметричных металлических заготовок квазистационарным потоком воды с пузырьками воздуха. Проведены параметрические исследования процесса охлаждения. Основой математической модели является система дифференциальных уравнений: неразрывности, движения, энергии для жидкости и уравнение теплопроводности Био - Фурье для заготовки. В модели учтено время релаксации тепловых напряжений и теплота внутренних источников при охлаждении металлической заготовки. Уравнение двумерной нестационарной задачи теплопроводности решается методом прогонки, при граничных условиях третьего рода. Для заготовки из стали 30ХГСА определены температурные поля. Показано влияние изменения объемного газосодержания в потоке j = 0-0,1 на температуру охлаждающей воды. Показана возможность использования полученного алгоритма для проведения предварительных оценок теплового состояния заготовок в потоке охлаждающей среды с наличием небольшого газосодержания.Библиографические ссылки
Макаров С. С. Исследование начальной стадии теплообмена при спрейерном охлаждении металлических изделий // Химическая физика и мезоскопия. - 2010. - № 3(12). - С. 325-332.
Макаров С. С., Дементьев В. Б., Макарова Е. В. Математическое моделирование движения пузырька в потоке жидкости около нагретой поверхности металла // Химическая физика и мезоскопия. - 2009. - № 3(11). - С. 289-296.
Макаров С. С. Моделирование тепло- и массобмена в пузырьке, находящемся в жидкости, при спрейерном охлаждении высокотемпературного металла // Вестник Удм. ун-та. Математика. Механика. Компьютерные науки. - 2010. - № 4. - С. 96-100.
Макаров С. С. Исследование начальной стадии теплообмена при спрейерном охлаждении металлических изделий.
Макаров С. С., Дементьев В. Б., Макарова Е. В. Математическое моделирование движения пузырька в потоке жидкости около нагретой поверхности металла.
Макаров С. С. Моделирование тепло- и массобмена в пузырьке, находящемся в жидкости, при спрейерном охлаждении высокотемпературного металла.
Макаров С. С., Храмов С. Н. Математическое моделирование водо-воздушного охлаждения металлических заготовок в процессе термообработки // Вестник ИжГТУ. - 2011. - № 2. - С. 47-51.
Математическое моделирование охлаждения при закалке осесимметричных металлических заготовок // С. С. Макаров, К. Э. Чекмышев, С. Н. Храмов, Е. В. Макарова // Вестник ИжГТУ. - 2014. - № 3(63). - С. 38-43.
Липанов А. М., Макаров С. С. Численное решение задачи охлаждения полых металлических заготовок цилиндрической формы продольными потоками воды // Химическая физика и мезоскопия. - 2014. - № 4(16). - С. 524-529.
Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения / под ред. И. Т. Аладьева. - М. : Мир, 1972. - 440 с.
Нигматулин Р. Н. Динамика многофазных сред : в 2 ч. - М. : Наука, 1987. - Ч. 1. - 464 с.
Ван Вейнгарден Л. Одномерные течения жидкостей с пузырьками газа / под общ. ред. В. В. Гогосова и В. Н. Николаевского // Реология суспензий : пер. с англ. - М. : Мир, 1975. - С. 68-103.
Нигматулин Р. Н. Указ. соч.
Там же.
Липанов А. М., Макаров С. С. Указ. соч.
Макаров С. С., Чекмышев К. Э., Макарова Е. В. Математическая модель охлаждения цилиндрической заготовки одномерным нестационарным потоком воды // Научно-технические ведомости СПб ГПУ. - 2014. - № 4(207). - С. 196-202.
Уоллис Г. Уаз. соч.
Там же.
Липанов А. М., Макаров С. С. Указ. соч.
Вукалович М. П. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М. : Машиностроение, 1967. - 160 с.
Стали и сплавы. Марочник / под ред. В. Г. Сорокина, М. А. Гервасьева. М. : Интермет Инжиниринг, 2001. - 608 с.
