شبیه سازی کوره های پیوسته با روش ناحیه بندی
چکیده
گرمایش فلزات برای عملیات شکل دهی، در کوره هایی که بسته به نوع قرارگیری قطعه در آنها "پیوسته" یا "ناپیوسته" نامیده می شوند انجام می گیرد. در کوره های ناپیوسته قطعات کاری پس از قرار گرفتن در کوره حرکتی نداشته و برای گرمایش ، دمای کوره نسبت به زمان تغییر می کند اما دمای کوره در قسمتی مختلف تقریبا یکسان می بشاد. در کوره های پیوسته قطعات به طور پیوسته از یک طرف داخل کوره و از طرف دیگر پس از رسیدن به دمای مورد نظر خارج می شوند. فضای داخل این نوع کوره ها به چند ناحیه (zone) تقسیم می شود و با تنظیم دمای نواحی مختلف گرم کردن اعمال می گردد، ولی دمای هر منطقه نسبت به زمان ثابت است . هر ماده برای پیشرفت در فرآیند گرمایش مطلوب احتیاج به یک بازه دمایی خاص دارد تا به بهترین حالت پلاستیک دست یابد. بنابراین دمای ایدآل و زمان یکنواختی دما باید براساس منحنی گرمایش ماده تنظیم شود. هدف از انجام این پایان نامه دستیابی به یک مدل ریاضی برای شبیه سازی دما و میزان انرژی انتقالی به قطعه در یک کوره پیوسته می باشد تا بتوان بدینوسیله دمای داخل کوره را به شکل مطلوب کنترل نمود. به دست آوردن یک مدل در طراحی سیستم کنترلی از آنجا حایز اهمیت است که نصب ترموکوپل بر روی قطعات کاری در بسیاری از موارد ممکن نبوده و باید به وسیله یک مدل ریاضی که تعیین کننده رابطه بین دمای قطعه و گاز داخل کوره می باشد، دمای قطعه را پیش بینی و سپس به شکلی غیرمستقیم کنترل کرد. مدل تشعشعی پیشنهادی براساس روش ناحیه بندی (zone method) می باشد که براساس روابط ریاضی مربوط و با اعمال موازنه و با اعمال موازنه انرژی در هر ناحیه سطحی و حجمی می تون به توزیع دمای گاز داخل کوره و دیواره آن برای هر کوره با شکل و اندازه مشخص دست یافت . در این پایان نامه کاربرد این روش برای یک کوره (walking-beam)، یک کوره (pusher-type) و یک کوره (rotary-hearth) نشان داده شده است و نتایج بدست آمده دارای توافق نزدیکی با نتایج تجربی که از مطالعه این کوره ها در حین کار بدست آمده اند می باشند.