A simplified physico-mathematical model of heat exchange during heating of a casting in a furnace
DOI:
https://doi.org/10.46299/j.isjea.20230202.07Keywords:
heat exchange, Newton-Richmann law, casting heating, variable separation method, heating furnaceAbstract
Currently, mathematical modeling of the process of heating castings in furnaces as an object of research is an urgent task for the need of more accurate models, taking into account the complex thermophysical processes that occur during the heat treatment of castings in industrial furnaces. The article presents a simplified physico-mathematical model of heat exchange when heating a casting in a furnace, which describes heat exchange processes when using the production technology of heating castings in furnaces. The presented simplified physico-mathematical model of heat exchange during heating of the casting in the furnace is described by the convective heat exchange equation. Modeling the process of heating the casting in the furnace makes it possible to find its optimal parameters. A simplified physical-mathematical model of heat exchange during heating of a casting in a furnace can be used to study the process of heating castings from any metal or alloy (cast iron, steel, aluminum, bronze). A simplified physico-mathematical model of heat exchange during heating of a casting in the furnace is built on ordinary differential equations and allows to calculate the time of heating of the casting. The adequacy of the simplified physical-mathematical model of heat exchange during heating of the casting in the furnace is confirmed by comparing the obtained results with experimental data. Based on the obtained results, it can be stated that they agree satisfactorily with the experimental data.
References
Viktor Aulin, Mykola Bosiy, Volodymyr Kropivnyi, Olexandr Kuzyk, Alena Kropivna (2021). Mathematical modeling of heat exchange processes when heating metal in a furnace. Вісник Тернопільського національного технічного університету. № 4 (104). 123-130. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39556
Сабірзянов Т.Г. Кропівний В.М. (2005). Теплотехніка ливарних процесів. Кіровоград: КНТУ, 402.
Сабірзянов Т.Г. (2007). Печі ливарних цехів. Кіровоград: КНТУ, 280.
Кривандин В.А., Марков Б.Л. (1977). Металлургические печи. М: Металлургия, 464.
Ткаченко В.Н. (2008). Математическое моделирование, идентификация и управление технологическими процессами тепловой обработки материалов. Киев, Наукова думка. т.13. 243.
Ревун М.П, Зінченко В.Ю., Іванов В.І., Мосейко Ю.В. (2016). Модель динаміки нагрівання металу в полуменевих печах камерного типу. Запорізька державна інженерна академія, Запоріжжя. Математичне моделювання. № 1 (34), 32-34.
Каюков Ю. М., Іванов В. І., Чепрасов О. І., Радченко Ю. М. (2018). До управління малоокислювальним нагріванням металу в печах камерного типу. Металургія. Випуск 2 (40), 106-110.
Ревун М.П., Іванов В.І., Мосейко Ю.В. (2016). Модель нагрівання металу в печах камерного типу. Научные труды SWORLD ООО Научный мир. Т.2 №2(43), 85-92.
Зінченко В.Ю., Іванов В.І., Чепрасов О.І., Каюков Ю.М. (2018). До оптимізації управління тепловою роботою полуменевих термічних печей камерного типу під час нагрівання масивних зливків. Запорізька державна інженерна академія. Запоріжжя. Математичне моделювання № 1(38), 88-94.
Ревун М.П., Зінченко В.Ю., Іванов В.І., Чепрасов О.І. (2016). Розробка математичної моделі й алгоритму розрахунків нагрівання термічно масивних тіл у полуменевих термічних печах камерного типу. Металургія. Випуск 1 (35), 72-77.
Ревун М.П., Зінченко В.Ю., Іванов В.І., Чепрасов О.І. (2016). Розробка математичної моделі й алгоритму розрахунків нагрівання під термічну обробку злитків у полуменевих камерних печах. Металургія. Випуск 2 (34), 93-97.
Будник А.Ф. (2008). Тепломасоперенос у процесах і матеріалах дизайну матеріалів: Навчальний посібник. Суми: Вид-во СумДУ, 158.
Тимошпольский В.И., Трусова И.А., Менделев Д.В., Ратников П.Э. (2012). Анализ методов математического моделирования процессов теплообмена в промышленных печах для нагрева металла. Литье и металлургия №2 (65), 102-107.
Ревун М.П., Соколов А.К. (2000). Моделирование нагрева металла при автоматизированном проектировании и управлении. Запорожье: ЗГИА, 351.
Черевко О.О., Щербаков С.В., Єрмілін А.І., Тітку В.В. (2020). Математичне моделювання теплової роботи методичної печі. Наука та виробництво. Вип. 22, 218-224.
Мних І.М. (2015). Розробка математичної моделі нагріву металу та дослідження температурних полів в камерній рециркуляції печі. Енергозбереження. Енергетика. Енергоаудит. №5(136), 59-66.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Микола Босий, Олена Боса
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
