Entwicklung und Anwendung eines neuen Verfahrens zur Berechnung turbulenter Strömungen in Induktions-Rinnenöfen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Göttingen
Sierke
2009
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Reihe Elektrotechnik
12 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN VON INDUKTIONS-RINNENOEFEN 4
2.1 AUFBAU DES INDUKTIONS-RINNENOFENS 4
2.1.1 INDUKTORSPULE 5
2.1.2 EISENKERN 5
2.1.3 RINNENKANAL 6
2.1.4 KUEHLMANSCHETTE 7
2.1.5 DUESE 8
2.1.6 OFENGEFAESS 8
2.1.7 FEUERFESTE AUSMAUERUNG 8
2.1.8 INDUKTORDIAGRAMM 9
2.2 FUNKTION DES IRO 10
2.2.1 ELEKTROMAGNETISCHE FUNKTION 10
2.2.2 HYDRODYNAMISCHE UND THERMISCHE FUNKTION 11
2.2.3 VERSCHLEISSMECHANISMEN 13
2.2.4 STRATEGIEN FUER OPTIMIERTES BETRIEBSVERHALTEN 16
2.3 AKTUELLE PROBLEMATIK UND ZIELSETZUNG 20
3 GRUNDLAGEN DER MODELLIERUNG 21
3.1 MATHEMATISCHE MODELLIERUNG 21
3.1.1 ELEKTROMAGNETISCHES FELD 21
3.1.2 SCHMELZENSTROEMUNG 23
3.1.3 TURBULENZMODELLIERUNG 26
3.2 NUMERISCHE SIMULATION 31
3.2.1 KOPPLUNG DER BERECHNUNGEN 31
3.2.2 ABLAUF DER BERECHNUNGEN 32
3.2.3 VEREINFACHUNGEN 35
3.2.4 RANDBEDINGUNGEN 36
3.2.5 REALE VERLUSTE 38
3.2.6 PARTIKEL-VERFOLGUNG 41
4 VERIFIKATION DES NUMERISCHEN VERFAHRENS AM MODELLOFEN 45
4.1 MESSUNG DER SCHMELZENSTROEMUNG IN EINER MODELLSCHMELZE 45 4.2
VORSTELLUNG DER NUMERISCHEN MODELLE 48
4.2.1 MODELL FUER ELEKTROMAGNETISCHE BERECHNUNG 48
4.2.2 MODELL FUER HYDRODYNAMISCHE BERECHNUNG 49
4.3 ERGEBNISSE DER VERIFIKATION 50
4.3.1 ERGEBNISSE DER ELEKTROMAGNETISCHEN BERECHNUNGEN 50
4.3.2 ERGEBNISSE DER HYDRODYNAMISCH/THERMISCHEN BERECHNUNGEN . 56
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
5 ANWENDUNG DES NUMERISCHEN VERFAHRENS 66
5.1 VORSTELLUNG DER UNTERSUCHTEN IRO 68
5.2 ERGEBNISSE DER ELEKTROMAGNETISCHEN BERECHNUNGEN 71
5.2.1 LORENTZKRAEFTE IM RINNENQUERSCHNITT 71
5.2.2 LORENTZKRAEFTE FUER VERSION 1 72
5.2.3 LORENTZKRAEFTE FUER VERSION 2 73
5.2.4 LORENTZKRAEFTE FUER VERSION 3 73
5.2.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ELEKTROMAGNETISCHEN BERECHNUNGEN . .. 74 5.3
ERGEBNISSE DER TRANSIENTEN LARGE EDDY SIMULATIONEN 75
5.3.1 VERSION 1 76
5.3.2 VERSION 2 82
5.3.3 VERSION 3 85
5.4 ERGEBNISSE DER GEOMETRIEVARIATIONEN 88
5.4.1 VARIATION 1 88
5.4.2 VARIATION 2 93
5.4.3 VARIATION 3 95
5.4.4 VARIATION 4 97
5.5 ZUSAMMENFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERKENNTNISSE 100
5.6 ERGEBNISSE DER PARTIKELVERFOLGUNG 103
5.7 VERGLEICH UNTERSCHIEDLICHER TEMPERATURFELDER IM IRO 109
5.7.1 VERGLEICH UNTERSCHIEDLICHER ARTEN DER TURBULENZMODELLIERUNG . 109
5.7.2 VERGLEICH UNTERSCHIEDLICHER GEOMETRIEN DES RINNENKANALS . . .111
5.8 VERGLEICH DER STROEMUNGEN VON TIEGEL- UND RINNENINDUKTOR FUER ZINK-
SCHMELZEN 112
5.9 UMSETZUNG DER ERKENNTNISSE IN VERBESSERTE RINNENGEOMETRIEN . . ..
117 5.9.1 UEBERARBEITUNG DER VERSION 1 (UMSETZUNG 1) 117
5.9.2 UEBERARBEITUNG DER VERSION 3 (UMSETZUNG 2) 121
6 ENTWICKLUNG EINES VEREINFACHTEN EINDIMENSIONALEN MODELLS 125
7 ZUSAMMENFASSUNG 129
8 AUSBLICK 132
LITERATURVERZEICHNIS 134
ANHANG 139
1 ERGEBNISSE ZU VERSIONEN 1-3 140
2 ERGEBNISSE ZU VARIATION 1 142
3 ERGEBNISSE ZU VARIATION 2 143
4 ERGEBNISSE ZU VARIATION 3 144
5 ERGEBNISSE ZU VARIATION 4 145
6 ERGEBNISSE ZU UMSETZUNG 1 146
7 ERGEBNISSE ZU UMSETZUNG 2 147
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