Základní pojmy modelování procesů, klasifikace modelů podle různých kritérií. Fyzikální modelování, jeho význam v různých vědních oblastech. Bezrozměrové parametry (kritéria podobnosti), rozdělení a vlastnosti kritérií podobnosti. Přibližné fyzikální modelování. Automodelnost. Fyzikální význam některých kritérií podobnosti, problematika současného dodržení identity Fr a Re kritéria.
Stanovení bezrozměrových parametrů metodou podobnostní transformace základních rovnic. Podobnostní transformace Navier-Stokesových rovnic. Stanovení měřítek objemového průtoku.
Experimentální podstata fyzikálního modelování. Metody stanovení retenčních časů, metoda impuls-odezva, RTD křivky, vizualizace proudění. Zákonitosti výstavby fyzikálních modelů. Základní experimentální postupy při fyzikálním modelování proudění tekutých kovů.
Základy teorie průtokových reaktorů – hypotetické modely proudění, pístový tok, dokonalé promíchávání. Reálný reaktor. Teoretický retenční čas. C křivka, F křivka. Kombinovaný model proudění, střední retenční čas, zkratové proudění, mrtvý objem. Disperzní model proudění.
Teoretické základy matematického modelování přenosových jevů v tekutině. Kinetika přenosu prvku mězi dvěma fázemi. Experimentální studium přenosových procesů a jejich uplatnění v technologické praxi odsíření a odfosfoření. Výběr vhodných matematických modelů pro popis přechodových dějů metalurgických procesů. Empiricko – matematický a fyzikálně (adekvátně) – matematický přístup řešení. Přístupy a metody řešení aproximace a regrese. Parametrická identifikace.
Numerické modelování proudění v průtokových metalurgických reaktorech. Identifikace charakteru proudění. Stacionární a nestacionární podmínky proudění. Modelování turbulentního proudění.
Popis oblasti – geometrie symetrických a asymetrických těles. Volba hustoty a typu výpočetní sítě. Okrajové podmínky. Stanovení parametrů turbulence.
Definice a modifikace materiálových vlastností. Použití definice fyzikálních vlastností jako teplotně závislé funkce. Termická analýza – stanovení tepelné kapacity kovových systémů. Stanovení viskozity materiálu.
Diskretizační schémata. Podrelaxační faktory. Kritéria konvergence úlohy.
Modelování procesů tuhnutí kovových systémů. Rovnice vedení tepla. Přirozená konvekce taveniny během fázové změny. Řešení vedení tepla spojeného s fázovou transformací pomocí metody konečných diferencí, konečných objemů a konečných prvků.
Mikrosegregační modely. Makrosegregační modely. Modely predikce porosity. Niyamovo kritérium.
Definice okrajových podmínek simulace procesu tuhnutí. Identifikace modelované oblasti. Výpočet a volba koeficientů přestupu tepla. Stanovení materiálových vlastností modelovaného systému – identifikace teplot fázových změn, entalpie vs. tepelná kapacita, závislost termodynamických vlastností na teplotě.
Stanovení bezrozměrových parametrů metodou podobnostní transformace základních rovnic. Podobnostní transformace Navier-Stokesových rovnic. Stanovení měřítek objemového průtoku.
Experimentální podstata fyzikálního modelování. Metody stanovení retenčních časů, metoda impuls-odezva, RTD křivky, vizualizace proudění. Zákonitosti výstavby fyzikálních modelů. Základní experimentální postupy při fyzikálním modelování proudění tekutých kovů.
Základy teorie průtokových reaktorů – hypotetické modely proudění, pístový tok, dokonalé promíchávání. Reálný reaktor. Teoretický retenční čas. C křivka, F křivka. Kombinovaný model proudění, střední retenční čas, zkratové proudění, mrtvý objem. Disperzní model proudění.
Teoretické základy matematického modelování přenosových jevů v tekutině. Kinetika přenosu prvku mězi dvěma fázemi. Experimentální studium přenosových procesů a jejich uplatnění v technologické praxi odsíření a odfosfoření. Výběr vhodných matematických modelů pro popis přechodových dějů metalurgických procesů. Empiricko – matematický a fyzikálně (adekvátně) – matematický přístup řešení. Přístupy a metody řešení aproximace a regrese. Parametrická identifikace.
Numerické modelování proudění v průtokových metalurgických reaktorech. Identifikace charakteru proudění. Stacionární a nestacionární podmínky proudění. Modelování turbulentního proudění.
Popis oblasti – geometrie symetrických a asymetrických těles. Volba hustoty a typu výpočetní sítě. Okrajové podmínky. Stanovení parametrů turbulence.
Definice a modifikace materiálových vlastností. Použití definice fyzikálních vlastností jako teplotně závislé funkce. Termická analýza – stanovení tepelné kapacity kovových systémů. Stanovení viskozity materiálu.
Diskretizační schémata. Podrelaxační faktory. Kritéria konvergence úlohy.
Modelování procesů tuhnutí kovových systémů. Rovnice vedení tepla. Přirozená konvekce taveniny během fázové změny. Řešení vedení tepla spojeného s fázovou transformací pomocí metody konečných diferencí, konečných objemů a konečných prvků.
Mikrosegregační modely. Makrosegregační modely. Modely predikce porosity. Niyamovo kritérium.
Definice okrajových podmínek simulace procesu tuhnutí. Identifikace modelované oblasti. Výpočet a volba koeficientů přestupu tepla. Stanovení materiálových vlastností modelovaného systému – identifikace teplot fázových změn, entalpie vs. tepelná kapacita, závislost termodynamických vlastností na teplotě.