Academic Journal
MODELING OF THE THERMAL STATE OF PLATE CONSTRUCTION IN THE PROCESS OF LOCAL HEATING
| Τίτλος: | MODELING OF THE THERMAL STATE OF PLATE CONSTRUCTION IN THE PROCESS OF LOCAL HEATING |
|---|---|
| Πηγή: | Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences); Vol. 1 No. 44 (2024): collection; 146-152 Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки); Том 1 № 44 (2024): collection; 146-152 |
| Στοιχεία εκδότη: | Dniprovsk State Technical University, 2024. |
| Έτος έκδοσης: | 2024 |
| Θεματικοί όροι: | local heating, математична модель, комп'ютерна реалізація, енергоефективність, computational experiment, місцевий нагрів, обчислювальний експеримент, computer implementation, mathematical model, energy efficiency |
| Περιγραφή: | Processes of local heat treatment of large-sized products made by the method of electroslag welding are resource-saving. At the same time, their spread is restrained by the insufficient study of the influence of local heat supply on the thermal state of products, which determines the relevance of this work. The purpose of the work is mathematical modeling of the thermal state of plate construction in the process of local heating, finding ways to improve the process. The task of the work — is to conduct a computer experiment, analyze the influence of technological parameters on the main characteristics of the process. Were used for the computational experiment non-linear mathematical model and a locally one-dimensional method of its implementation with the involvement of a modified method of elementary heat balances to derive the difference ratios at the boundary points. The results of the computational experiment showed a significant influence of the local nature of the heat supply on the process characteristics, in particular, on the heating rate and temperature differences. Especially significant differences occur temperature in the heat supply zone, i.e. as the distance from the weld. Temperature differences across the plate thickness are much smaller, while the surface and central plane temperatures gradually equalize and at a certain distance from the seam, the central plane temperature exceeds the surface temperature. The specificity of local heating is manifested in the fact that the curves differences across of temperature in thickness of the plate have two inflection points, one of which is located on the border of the heat supply and cooling zones, the second — in the cooling zone. The analysis of the revealed regularities made it possible to propose a modified scheme of local heating with the introduction of buffer zones with increased heat flow density at the borders of the heat supply zone. The computational experiment based on the updated mathematical model confirmed the possibility not only to increase the uniformity of heating and ensure technological parameters, but also to increase the energy efficiency of the process as a whole. The analysis of the results also shows the potential possibilities of the computer model for further improvement schemes organization of local heating, in particular, in the direction of specifying external heat exchange parameters to ensure heat treatment in accordance with the technological schedule. У роботі розглядається ресурсозберігаючий процес місцевого нагріву плитних конструкцій, виготовлених методом електрошлакового зварювання. Наводяться результати обчислювального експерименту, проведеного на основі раніше створеної комп’ютерно орієнтованої моделі процесу. Встановлені закономірності теплового стану плити, зумовлені локальним підведенням теплоти до виробу. Аналіз закономірностей дав можливість запропонувати модифіковану схему місцевого нагріву з введенням буферних зон з підвищеною щільністю теплового потоку. Результати обчислювального експерименту, проведеного на основі уточненої математичної моделі, свідчать про енергоефективність такого підходу при дотриманні технологічних вимог до процесу, а також про потенційні можливості комп’ютерної моделі для удосконалення схем організації місцевого нагріву. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Ukrainian |
| ISSN: | 2519-2884 2617-8389 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://sj.dstu.dp.ua/article/view/304703 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..19d4913700f33d04d2e336d5913e23f8 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| FullText | Text: Availability: 0 CustomLinks: – Url: https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=scientific_p%3A%3A19d4913700f33d04d2e336d5913e23f8 Name: EDS - OpenAIRE (ns324271) Category: fullText Text: View record at OpenAIRE |
|---|---|
| Header | DbId: edsair DbLabel: OpenAIRE An: edsair.scientific.p..19d4913700f33d04d2e336d5913e23f8 RelevancyScore: 924 AccessLevel: 3 PubType: Academic Journal PubTypeId: academicJournal PreciseRelevancyScore: 924.313903808594 |
| IllustrationInfo | |
| Items | – Name: Title Label: Title Group: Ti Data: MODELING OF THE THERMAL STATE OF PLATE CONSTRUCTION IN THE PROCESS OF LOCAL HEATING – Name: TitleSource Label: Source Group: Src Data: Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences); Vol. 1 No. 44 (2024): collection; 146-152<br />Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки); Том 1 № 44 (2024): collection; 146-152 – Name: Publisher Label: Publisher Information Group: PubInfo Data: Dniprovsk State Technical University, 2024. – Name: DatePubCY Label: Publication Year Group: Date Data: 2024 – Name: Subject Label: Subject Terms Group: Su Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22local+heating%22">local heating</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22математична+модель%22">математична модель</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22комп'ютерна+реалізація%22">комп'ютерна реалізація</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22енергоефективність%22">енергоефективність</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22computational+experiment%22">computational experiment</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22місцевий+нагрів%22">місцевий нагрів</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22обчислювальний+експеримент%22">обчислювальний експеримент</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22computer+implementation%22">computer implementation</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22mathematical+model%22">mathematical model</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22energy+efficiency%22">energy efficiency</searchLink> – Name: Abstract Label: Description Group: Ab Data: Processes of local heat treatment of large-sized products made by the method of electroslag welding are resource-saving. At the same time, their spread is restrained by the insufficient study of the influence of local heat supply on the thermal state of products, which determines the relevance of this work. The purpose of the work is mathematical modeling of the thermal state of plate construction in the process of local heating, finding ways to improve the process. The task of the work — is to conduct a computer experiment, analyze the influence of technological parameters on the main characteristics of the process. Were used for the computational experiment non-linear mathematical model and a locally one-dimensional method of its implementation with the involvement of a modified method of elementary heat balances to derive the difference ratios at the boundary points. The results of the computational experiment showed a significant influence of the local nature of the heat supply on the process characteristics, in particular, on the heating rate and temperature differences. Especially significant differences occur temperature in the heat supply zone, i.e. as the distance from the weld. Temperature differences across the plate thickness are much smaller, while the surface and central plane temperatures gradually equalize and at a certain distance from the seam, the central plane temperature exceeds the surface temperature. The specificity of local heating is manifested in the fact that the curves differences across of temperature in thickness of the plate have two inflection points, one of which is located on the border of the heat supply and cooling zones, the second — in the cooling zone. The analysis of the revealed regularities made it possible to propose a modified scheme of local heating with the introduction of buffer zones with increased heat flow density at the borders of the heat supply zone. The computational experiment based on the updated mathematical model confirmed the possibility not only to increase the uniformity of heating and ensure technological parameters, but also to increase the energy efficiency of the process as a whole. The analysis of the results also shows the potential possibilities of the computer model for further improvement schemes organization of local heating, in particular, in the direction of specifying external heat exchange parameters to ensure heat treatment in accordance with the technological schedule.<br />У роботі розглядається ресурсозберігаючий процес місцевого нагріву плитних конструкцій, виготовлених методом електрошлакового зварювання. Наводяться результати обчислювального експерименту, проведеного на основі раніше створеної комп’ютерно орієнтованої моделі процесу. Встановлені закономірності теплового стану плити, зумовлені локальним підведенням теплоти до виробу. Аналіз закономірностей дав можливість запропонувати модифіковану схему місцевого нагріву з введенням буферних зон з підвищеною щільністю теплового потоку. Результати обчислювального експерименту, проведеного на основі уточненої математичної моделі, свідчать про енергоефективність такого підходу при дотриманні технологічних вимог до процесу, а також про потенційні можливості комп’ютерної моделі для удосконалення схем організації місцевого нагріву. – Name: TypeDocument Label: Document Type Group: TypDoc Data: Article – Name: Format Label: File Description Group: SrcInfo Data: application/pdf – Name: Language Label: Language Group: Lang Data: Ukrainian – Name: ISSN Label: ISSN Group: ISSN Data: 2519-2884<br />2617-8389 – Name: URL Label: Access URL Group: URL Data: <link linkTarget="URL" linkTerm="http://sj.dstu.dp.ua/article/view/304703" linkWindow="_blank">http://sj.dstu.dp.ua/article/view/304703</link> – Name: AN Label: Accession Number Group: ID Data: edsair.scientific.p..19d4913700f33d04d2e336d5913e23f8 |
| PLink | https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsair&AN=edsair.scientific.p..19d4913700f33d04d2e336d5913e23f8 |
| RecordInfo | BibRecord: BibEntity: Languages: – Text: Ukrainian Subjects: – SubjectFull: local heating Type: general – SubjectFull: математична модель Type: general – SubjectFull: комп'ютерна реалізація Type: general – SubjectFull: енергоефективність Type: general – SubjectFull: computational experiment Type: general – SubjectFull: місцевий нагрів Type: general – SubjectFull: обчислювальний експеримент Type: general – SubjectFull: computer implementation Type: general – SubjectFull: mathematical model Type: general – SubjectFull: energy efficiency Type: general Titles: – TitleFull: MODELING OF THE THERMAL STATE OF PLATE CONSTRUCTION IN THE PROCESS OF LOCAL HEATING Type: main BibRelationships: IsPartOfRelationships: – BibEntity: Dates: – D: 06 M: 06 Type: published Y: 2024 Identifiers: – Type: issn-print Value: 25192884 – Type: issn-print Value: 26178389 – Type: issn-locals Value: edsair – Type: issn-locals Value: edsairFT Titles: – TitleFull: Collection of scholarly papers of Dniprovsk State Technical University (Technical Sciences) Type: main |
| ResultId | 1 |