Naslov
Analiza prijelaza topline i određivanja nestacionarnih temperaturnih polja unutar tijela složenih oblika primjenom termografije
(Heat transfer analisys and determination of the unsteady temperature fields inside complex body geometry using thermography)

Autori
Šundov, Igor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
10.09

Godina
1999

Stranica
132

Mentor
Švaić, Srećko

Ključne riječi
nestacionarna temperaturna polja; tijelo složenog oblika; toplinska obrada metala; prijelaz i provođenje topline; termografska metoda; numerička simulacija
(unsteady temperature fields; complex body geometry; heat treatment of metals; heat treansfer and heat conduction; thermography; numerical simulation)

Sažetak
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 čemu su površinske temperature mjerene termografskom kamerom, a temperature unutar probe termoelementima. Pokusi su provedeni na eksperimentalnim linijama za zagrijavanje i ohlađivanje načinjenim za tu 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 (Alternating Direction Implicit) 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 ili 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. Mogućnošću praćenja i predviđanja promjene temperature za svaku pojedinu točku, ostvarena je mogućnost upravljanja procesom izmjene topline koji će omogućiti postizanje željene strukture analizom u CCT (Continous Cooling Temperatures) dijagramu. 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.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA