Перевод статьи "Hot Wire: Material Flow Example" выполнил Назаревич С.Л. оригинал статьи.

Источник http://www.crtech.com

Горячая проволока: материальных потоков. Пример

В больших прямоугольных медных "проводах" проходимых через проточную трубчатую печь, используется для упрочнения полимерные покрытия. Меры охлаждения роликов на выходе из печи осуществляются по двум позициям: проволоки и бесперебойного покрытия.

Что такое "материальные потоки"?

C&R Thermal Desktop® and SINDA пакетная обработка способна смоделировать стационарную и нестационарную теплопередачу в заготовку, включает проводимость, конвекцию, излучение и т. д. для продвижения стационарных частей.

Пакетная обработка должна быть искусственной, отдельных частей движения (например, слитки через печь, или наземного слежения антенн на спутниках), часть может быть перевернуто или поворачиваться в переходных решениях. Но когда положение постоянно, так что стационарное решение возможно, моделирование различных методов, следует использовать.

Примерами таких постоянных движении, является стекло, укленное в зоне снижения температуры, контролируемой гипсокартон. Перемещениями по сухой конвейерной ленте, перевозящих хлебопекарных изделий через постоянную духовку.

В этих условиях фиксированной модели стационарных частей (тепла лампы, печи, сушилки, т. д. ) и подвижных частей (ролики, листы, ленты и т. д. ) строится адвекция "материальных потоков" термин накладывается на вращающихся или переводных частей.

Пример для этого возможности включают:

• ленточный конвейер печи, конвейерные печи
• сталь и алюминий производства листового металла
• стекла (особенно зеркальные стекла)
• бумаги, ткани продуктов, древесностружечных плит и отвердения, плит (плиты) производства
• оптоволоконный производства (используя оптоволоконный кабель через печь)
• гравийный слой
• коксовых печей
• вращающихся печах
• углерода пенопласт и поролон металлических теплообменников, геотермальных систем хранения
• вращающегося диска теплообменников
• пояс продвижения теплообменника, переходя через ремень радиатора

Задачи

В 8,2 см меди в барах или "проводов" на 275 ° С поступает в трубчатую печь 1000 ° С. Провод был покрыт толстым 0,25мм полимерным покрытиям (1 Вт / м - К оценка теплопроводности, и 0,8 оценкам инфракрасного излучения) Покрытие должно иметь температуру не менее 315 ° во всех местах, и не более 350 ° С в одном месте печи, которая действует в вакууме, а номинальные, прочностные свойства 10-см в диаметре, но его точная калибровка является одной из целей анализа. Номинальная скорость прохождения через печь, составляет 10 см / сек.

Расположенные на 15 см от выезда из печи два 10-см широких медных валика, 10-см в диаметре и толщиной 0,5 см (9 см внутренний диаметр). Они подвергаются 20 °С комнатной температуры окружающей среды, и поэтому работать гораздо холоднее, чем проволоки вследствие радиационного охлаждения. Сущность теплового контакта с проводом является неопределенным, хотя зажим очень велик и полимерными покрытиями, все еще сравнительно мягкий в каждой точке. Ролики, будут легко контактировать с полимерным покрытием и, следовательно, то же самое излучение в атмосферу. Желание знать, как горячие покрытия будут себя вести, когда они достигнет катки, как горячие ролики будут, причины любых существенных охлаждения покрытий, проходящего под ним.

КАД используется показано ниже, как сокращение вдоль одной из двух плоскостей симметрии, с проводящей (зеленой) отправляются на право и на стороне печи (красное), и ролики на выходе (синие).

Тепловые настольные модели

TТепловая настольных модель приводится ниже, эксплуатации плоскости симметрии как уменьшить модель и создать прекращении вне зрения. Эта модель включает полу цилиндры для печи, твердых конечных разностей "кирпич" составляют половину проволоки, и пары твердых конечных разностей баллонов составляет половину (5см ширина) роликов. Хотя нет "начала" и "конца" провода, 10-см въезда моделируется по радиационной с конца открытой печи с покрытием на вступающего в печи, и 30см из проволоки модели печи включения воздействия катка.

Символы используются для того, чтобы сделать модель параметрической, так что изменения в конфигурации могли быть изучены, последствия неопределенностей в свойствах можно определить и т. д. Размеры печи (и, следовательно и проволока), Например, можно изменять, с позиций продвижения ролика соответственно остаться 15см от выхода из печи. Основные символы приведены ниже заметим, что контакты между величиной катка и покрытий, оценивается в 30,000 Вт/ м 2 - К [3 Вт/ см2 - К), применяется более 1 см шириной. Данная модель позволяет увидеть, что эти параметры, не имеют сильное влияние на результаты.

Результаты и обсуждение

В расмотреную схему ниже цветовая гамма были установлены так, что любой температуре выше 350 ° С представлялся бы вне масштаба (в фиолетовом), что цвет, который становится трубы печи Однако температура на проводе, как выше этого порога что часть требований была выполнена

Ролики гораздо прохладнее, чем проволока, и несмотря на высокую проводимость контактов между ними, количество энергии передается очень мала существенного охлаждения покрытия происходит помимо радиационного охлаждения, как провод проходит рядом с роликами. Прохождение роликов помогает объединить их температуры, как если бы они были "совершенно смешанные", которые были проверены небольшой разницы температур выставлены в том, что компонент (как указано ниже).

Жидкости аналогия может быть продолжена с проволоки, где прекращении вне раздела показывает профили температуры приблизительно имитировать профили скорости в жидкости. Чтобы убедиться, что покрытие будет нагревается адекватно требованиям 315 ° С, жеребьевка уменьшен и цветовая гамма изменилась опять, как показано ниже.

Поскольку любая часть покрытия, которые нагреваются выше 315 °С в настоящее время, как фиолетовый (у шкале), то можно заметить, что печь была несколько особей о 2си широкой полосой вдоль центра провод только охватить около 311 °С (обозначена как красная) Низкой температуре шкале также был затронут такой крутой, что прокатчики, сейчас ниже порогового уровня в 280 °С, выявление температуры в контурах покрытия при выходе более подробное в деталях.