Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Základy simulace metalurgických procesů

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 652-2304/01
Zkratka ZSMP
Název předmětu česky Základy simulace metalurgických procesů
Název předmětu anglicky Fundamentals of simulation of metallurgical processes
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra metalurgických technologií
Garant předmětu Ing. Josef Walek, Ph.D.

Osnova předmětu

1. Úvod do předmětu Základy simulace metalurgických procesů.
2. Základy technologie výroby a odlévání oceli.
3. Technický výkres, terminologie.
4. Princip numerického modelování metalurgických procesů. Přehled dostupných simulačních softwarů.
5. Příprava projektu v prostředí ANSYS Workbench, schéma projektu, provázání souborů, přenos informací, formáty výstupů.
6. Princip fyzikálního modelování metalurgických procesů. Podobnost systémů, konstanty podobnosti. Bezrozměrové parametry (kritéria podobnosti), rozdělení a vlastnosti kritérií podobností.
7. Základní experimentální postupy při fyzikálním modelování proudění tekutých kovů.
8. Stanovení technologických parametrů odlévání oceli – výpočet licí teploty.
9. Stanovení technologických parametrů odlévání oceli – výpočet rychlosti lití.
10. Metody měření v hutním průmyslu – identifikace vstupních parametrů nezbytných pro nastavení fyzikálního a numerického modelu.

Osnova cvičení

1. Úvod do problematiky, program cvičení, podmínky udělení zápočtu, seznámení se s CFD programem ANSYS Fluent.
2. Software Design modeler – tvorba geometrie modelované oblasti a software Mesh – tvorba výpočetní sítě modelované oblasti.
3. Definice a výběr modelu, definice materiálových a termofyzikálních vlastností, nastavení okrajových a operačních podmínek v softwaru ANSYS Fluent.
4. Řešení a vyhodnocení simulací v softwaru ANSYS Fluent.
5. Seznámení s využitím softwaru FactSage k simulaci rafinačních procesů.
6. Použití softwaru FactSage k simulaci rafinačních procesů.
7. Laboratorní cvičení – fyzikální modelování přenosových procesů v licí pánvi.
8. Laboratorní cvičení – fyzikální modelování rafinace hliníkových tavenin.
9. Laboratorní cvičení – fyzikální modelování proudění taveniny v mezipánvi zařízení plynulého odlévání oceli.
10. Kontrolní test, vyhodnocení testů, vyhodnocení programů, udělení zápočtu.

Povinná literatura

TKADLEČKOVÁ, M. Základy 3D modelování metalurgických procesů. Ostrava, 2022. Studijní opora. Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava. ISBN 978-80-248-3580-8.
MICHALEK, K. Využití fyzikálního a numerického modelování pro optimalizaci metalurgických procesů. VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2001. ISBN 80-7078-861-5.
ČARNOGURSKÁ, M. Základy matematického a fyzikálního modelovania v mechanike tekutin a termodynamike. SF TU Košice, 2000. ISBN 80-7099-344-8 .
GHOSH, A., CHATTERJEE, A. Ironmaking and Steelmaking: theory and practice. New Delphi: PHI Learning, 2011. ISBN 978-81-203-3289-8.
ANSYS FLUENT User’s Guide.

Doporučená literatura

Články z odborných časopisů fondu Ústřední knihovny, VŠB-TU Ostrava, jako např. Hutnické listy, Metals, ISIJ International, Metallurgical and Materials Transaction, Steel Research International, Iron and Steelmaker, Ironmaking and Steelmaking aj.
Články z vědeckých publikací získaných pomocí e-zdrojů a odborných databází, jako např. WoS, Scopus, ScienceDirect aj.
Sborníky z konferencí, jako např. SteelSim, METAL aj., výzkumné zprávy, závěrečné práce.