مدلسازی و تحلیل تبادلات حرارتی در یک کوره پخت الکترود جوشکاری

الکترودهای جوشکاری مربوط به روش قوس الکتریکی دارای یک میله فلزی مرکزی (سیم جوش) و یک ماده پوشش دهنده هستند که در فرآیند تولید به صورت پودر و خمیر درآمده و سیم جوش را می پوشاند. این خمیر متعاقباً در یک کوره صنعتی پخته می شود. مدت زمان پخت و تبادلات حرارتی در طول این مدت عوامل مهمی هستند که بر کیفیت محصول نهایی اثر می گذارند. با توجه به حضور همزمان صد ها الکترود در کوره، پیچیدگی های هندسی و نیز وجود همزمان مکانیزم های مختلف انتقال حرارت، محاسبه تبادلات حرارتی در کوره با روشی مناسب که دقت کافی و هزینه قابل قبولی داشته باشد، ساده نیست. هدف این پروژه، مدلسازی پدیده انتقال حرارت در یک کوره پخت الکترود و بررسی پارامترهای اثرگذار بر کیفیت فرآیند پخت با روشی ارزان و با دقتی قابل قبول است. ویژگیهای اصلی تحقیق حاضر عبارتند از: 1- موضوع تحقیق مورد نیاز یکی از صنایع کشور است. 2- در این زمینه خاص، کار مشابه قبلی وجود ندارد. 3- استفاده همزمان از کدهای تجاری و برنامه های کامپیوتری شخصی در حل مسئله، امکان پذیر می باشد. نتایج حل عددی در چند گروه قرار می گیرند: الف) نتایج مربوط به دقت و کیفیت همگرایی حل عددی ب) نتایج مربوط به میدان های سرعت و فشار سیال ج) نتایج مربوط به توزیع انرژی کوره و دمای الکترودها د) نتایج مربوط به آنالیز حساسیت دمای الکترودها نتایج بند (الف) حاکی از این است فرایند حل با دقت خوبی همگرا شده است. از نتایج بندهای (ب) و (ج) می-توان به صورت جزئی عملکرد کوره را از دیدگاه های مختلف آنالیز نمود. در نهایت دو حساسیت دمای الکترودها نسبت به دما و سرعت هوای ورودی به کوره بررسی گردید. با توجه به سرعت بالای حل توسط روش مطروحه، دیگر دقت و مدت زمان انجام شبیه سازی دغدغه صنعتگران نخواهد بود و می توان کوره های پیوسته را به سرعت تحلیل و بررسی نمود.