Analiza prijelaza topline i određivanja nestacionarnih temperaturnih polja unutar tijela složenih oblika primjenom termografije

Šundov, Igor (1999) Analiza prijelaza topline i određivanja nestacionarnih temperaturnih polja unutar tijela složenih oblika primjenom termografije. = Doctoral thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: UNSPECIFIED.

Full text not available from this repository.

Abstract (Croatian)

U radu je provedena analiza zagrijavanja i ohlađivanja tijela složene geometrije (proba), s ciljem određivanja temperaturne raspodjele unutar tijela u vremenu. Provedena su mjerenja pri ćemu su površinske temperature mjerene termografskom kamerom, a temperature unutar probe termoelementima. Pokusi su provedeni na eksperimentalnim linijama za zagrijavanje i ohlađivanje načinjenim za to svrhu. Razvijen je matematički model za određivanje temperaturne raspodjele unutar tijela temeljen na metodi kontrolnih volumena. Diferencijalnom jednadžbom nestacionarnog provođenja topline izraženom u cilindričnim koordinatama, sa pripadajućim početnim i rubnim uvjetima, postavljen je matematički model čijim se rješavanjem dobiva temperaturna raspodjela unutar probe tijekom vremena. Postavljeni dvodimenzijski matematički model riješen je numerički. Provedenom diskretizacijom diferencijalne jednadžbe, dobiven je sustav algebarskih jednadžbi koji je riješen ADI metodom. Usporedbom podataka dobivenih matematičkim modelom sa podacima mjerenim u referentnim točkama, utvrđeno je dobro slaganje, pa je zaključeno da su s približno istom preciznošću dobivene temperature i za ostale točke unutar probe. Matematičkim modelom se osim nestacionarnih temperaturnih polja unutar tijela složenih oblika, dobivaju vrijednosti lokalnih i srednjih ukupnih koeficijenata prijelaza topline. Temeljem ovih podataka moguće je pratiti utjecaj nametnutog režima izmjene topline na proces zagrijavanja odnosno ohlađivanja iii ga simulirati. Simulacija pojedinih problema primijenjene termodinamike, a posebno metoda toplinske obrade metala, korištenjem razvijenog modela, omogućava predviđanje dinamike promjene temperaturne raspodjele unutar tijela jednostavnih i složenih oblika. Praćenjem i predviđanjem promjene temperature za svaku pojedinu točku, ostvarena je mogućnost upravljanja procesom izmjene topline koji ce omogućiti postizanje željene strukture. Uz korektnu primjenu numerike uvođenje termografske metode mjerenja za praćenje površinskih temperatura, potvrđuje još jednom mogućnosti njezine primjene na područje u kojem ima velike prednosti u odnosu na klasične metode.

Abstract

The analysis of complex body geometry (probe) heating and cooling was done aiming to find the temperature distribution inside the probe versus time. The surface temperatures have been measured by infra red camera and the temperatures inside the probe by thermocouples. The experiments were carried out on the experimental rigs specially designed for that purpose. The results of thermographic measurements were used as input data for mathematical model based on the control volume method. The mathematical model for determining the temperature distribution inside the probe has been created on the differential equation of unsteady heat conduction, with start and boundary conditions. The temperature distribution has been analyzed as two-dimensional problem and solved by ADI algorithm. The results obtained by means of the mathematical model, with thermographic measurement as the input parameters, show good mutual accordance with that obtained by thermocouple measurement at referent points of the probe. It can be concluded that same accordance have been estimated for all other points inside probe. The local and average heat transfer coefficients have been calculated. Based on the obtained data it is possible to find out the influence of heat transfer intensity on heating or cooling processes. The simulation of applied thermodynamics problems, especially that in heat treatment of metals, provides the possibility to predicting of temperature change dynamics inside bodies of complex geometry. Thus, the possibility to predict and follow temperature change for each single point inside probe, allows the control of the system for heat treatment in a way which will guarantee that the desired microstructure is obtained. Combining numerical solution of differential equation with the infra red thermography show a numerous advantages in comparison with classical methods.

Item Type: Thesis (Doctoral thesis)
Uncontrolled Keywords: nestacionarna temperaturna polja; tijelo složenog oblika; toplinska obrada metala; prijelaz i provođenje topine; termografska metoda; numerrička simulacija
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 13:20
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/77

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata