Předmět Modelování a vizualizace metalurgických procesů (MaVMP)
Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MaVMP - Modelování a vizualizace metalurgických procesů, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).
Top 10 materiálů tohoto předmětu
Materiály tohoto předmětu
| Materiál | Typ | Datum | Počet stažení |
|---|
Další informace
Cíl
Získané znalosti: - student bude umět formulovat základní zákonitosti fyzikálního a numerického modelování procesů,- student bude umět popsat podobnost dějů, odvozování kritérií podobnosti a aplikaci modelování v metalurgii výroby,zpracování a odlévání oceli,- student bude umět charakterizovat význam, metody a využití metod modelování v technické praxi.Získané dovednosti: - student bude umět využít svých znalostí k odvození relevantních kritérií podobnosti a návrhu metodiky fyzikálníhomodelování nejen v oblasti metalurgie,- student bude umět základy 3D modelování geometrie, generace výpočetní sítě a numerického modelování v CFD programuANSYS FLUENT.
Osnova
1. Základní pojmy modelování procesů, klasifikace modelů podle různých kritérií. Fyzikální modelování, jeho významv různých vědních oblastech. Podobnost systémů, konstanty podobnosti.2. Bezrozměrové parametry (kritéria podobnosti), rozdělení a vlastnosti kritérií podobnosti. Úplná fyzikální rovnice,základní rovnice, kriteriální rovnice. Dimensionální analýza.3. Stanovení bezrozměrových parametrů metodou podobnostní transformace základních rovnic. Podobnostní transformaceNavier-Stokesových rovnic.4. Přibližné fyzikální modelování. Automodelnost. Fyzikální význam některých kritérií podobnosti, problematikasoučasného dodržení identity Fr a Re kritéria. Stanovení měřítek objemového průtoku.5. Experimentální podstata fyzikálního modelování. Metody stanovení retenčních časů, metoda impuls-odezva, RTDkřivky, vizualizace proudění.6. Fyzikálním modelování proudění tekutých kovů. Zákonitosti výstavby fyzikálních modelů. Základní experimentálnípostupy při fyzikálním modelování proudění tekutých kovů.7. Základy teorie průtokových reaktorů – hypotetické modely proudění, pístový tok, dokonalé promíchávání. Reálnýreaktor. Retenční čas. C křivka, F křivka. Kombinovaný a disperzní model proudění.8. Výběr vhodných matematických modelů pro popis přechodových dějů metalurgických procesů. Empiricko – matematickýa fyzikálně (adekvátně) – matematický přístup řešení.9. Teoretické základy matematického popisu přechodových dějů. Přístupy a metody řešení aproximace a regrese. Parametrickáidentifikace.10. Metoda plánovaného experimentu – DOE. Základní pojmy, cíle, využití plánovaného experimentu. Praktické využitímetody DOE.11. Statický a dynamický model řízení tavby v kyslíkovém konvertoru. Základní řídící úroveň, nadřazená řídící úroveň.Podstata dynamického modelu řízení, monitorování tavby, relevantní údaje pro řízení tavby, metody měření. Hlavnírysy výpočtu vsázky pro tavbu v kyslíkovém konvertoru. Inovace procesu tavby.12. Princip numerického modelování metalurgických procesů. Přehled dostupných simulačních software. Teoretickézáklady matematického modelování přenosových jevů v tekutině. Proudění skutečných kapalin. Laminární a turbulentníproudění. Navier-Stokesovy rovnice a rovnice kontinuity.13. Systémy CFD. Základní princip numerické simulace v CFD programu ANSYS FLUENT. Preprocessing: geometrie, výpočetnísíť, volba modelu, operační a okrajové podmínky.14. ANSYS FLUENT: Processing: výpočet (stacionární, nestacionární), konvergence řešení; Postprocessing: vyhodnocenívýsledků. Příklady použití CFD programů v praxi.
Literatura
[1]MICHALEK, K.: Využití fyzikálního a numerického modelování pro optimalizaci metalurgických procesů. VŠB-TU Ostrava,2001, 125 s.[2] ČARNOGURSKÁ, M.: Základy matematického a fyzikálního modelovania v mechanike tekutin a termodynamike. SF TUKošice, 2000, 176 s.[3] KOZUBKOVÁ, M.: Modelování proudění - Fluent I., VŠB-TU Ostrava, 2008. (http://www.338.vsb.cz/PDF/Kozubkova-Fluent.pdf)
Požadavky
Žádné
Garant
prof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Vyučující
doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.prof. Ing. Karel Michalek, CSc.doc. Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D.