Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма»
The article is devoted to the analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system, which is an important aspect of research in the field of materials science and industrial technology, as it affects the quality and efficiency of the final pro...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/267 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471993852657664 |
|---|---|
| author | Замятін, М.І. Лисенко, Т.В. Тур, М.П. Данілова, К.О. |
| author_facet | Замятін, М.І. Лисенко, Т.В. Тур, М.П. Данілова, К.О. |
| author_sort | Замятін, М.І. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-04T06:57:48Z |
| description | The article is devoted to the analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system, which is an important aspect of research in the field of materials science and industrial technology, as it affects the quality and efficiency of the final product. The study also paid special attention to the processes of heat exchange between the metal, the non-stick coating and the frozen mold thanks to the analysis of the obtained indicators, calculated and experimental data. In addition, it is necessary to take into account the interaction between the various elements of the system, such as the thermodynamic properties of the coating and the thermal insulation properties of the frozen mold. One of the key aspects of the analysis was taking into account the heat capacity and thermal conductivity of the materials that make up the system, since heat capacity indicates the ability of a material to absorb heat, and thermal conductivity determines its ability to transfer heat. The properties of the non-stick coating, which protects the metal from high temperatures and provides optimal conditions for freezing the mold, are considered, since they can affect heat exchange by reducing or increasing the contact between the metal and the frozen mold. Based on the obtained data, a nomogram was constructed to determine the minimum thickness of the frozen rod depending on the thickness of the casting wall and the cooling temperature of the mold. The developed mathematical model of the heat transfer process in the system is based on the method of cellular automata. The model adequately describes the real process and can be used for numerical studies. The results of the work provide an opportunity to help improve production technology and improve the quality of the final product thanks to the analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:22Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-267 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:22Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2672025-06-04T06:57:48Z Analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» Замятін, М.І. Лисенко, Т.В. Тур, М.П. Данілова, К.О. Casting in frozen molds non-stick coating heat transfer mathematical modeling nomogram cooling melt temperature aluminum лиття в заморожені форми протипригарне покриття теплообмін математичне моделювання номограма охолодження розплав температура алюміній The article is devoted to the analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system, which is an important aspect of research in the field of materials science and industrial technology, as it affects the quality and efficiency of the final product. The study also paid special attention to the processes of heat exchange between the metal, the non-stick coating and the frozen mold thanks to the analysis of the obtained indicators, calculated and experimental data. In addition, it is necessary to take into account the interaction between the various elements of the system, such as the thermodynamic properties of the coating and the thermal insulation properties of the frozen mold. One of the key aspects of the analysis was taking into account the heat capacity and thermal conductivity of the materials that make up the system, since heat capacity indicates the ability of a material to absorb heat, and thermal conductivity determines its ability to transfer heat. The properties of the non-stick coating, which protects the metal from high temperatures and provides optimal conditions for freezing the mold, are considered, since they can affect heat exchange by reducing or increasing the contact between the metal and the frozen mold. Based on the obtained data, a nomogram was constructed to determine the minimum thickness of the frozen rod depending on the thickness of the casting wall and the cooling temperature of the mold. The developed mathematical model of the heat transfer process in the system is based on the method of cellular automata. The model adequately describes the real process and can be used for numerical studies. The results of the work provide an opportunity to help improve production technology and improve the quality of the final product thanks to the analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system. Статтю присвячено аналізу теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма», який є важливим аспектом досліджень у сфері матеріалознавства та промислової технології, оскільки він впливає на якість та ефективність кінцевого продукту. В дослідженні також надано особливу увагу процесам теплообміну між металом, протипригарним покриттям та замороженою формою завдяки аналізу отриманих показників, розрахункових та експериментальних даних. Крім того, необхідно врахувати взаємодію між різними елементами системи, такими як термодинамічні властивості покриття та теплоізоляційні властивості замороженої форми. Одним із ключових аспектів аналізу було урахування теплоємності та теплопровідності матеріалів, які входять до складу системи, оскільки теплоємність вказує на здатність матеріалу поглинати тепло, а теплопровідність визначає його здатність передавати тепло. Розглянуто властивості протипригарного покриття, яке захищає метал від високих температур та забезпечує оптимальні умови для замороження форми, оскільки вони можуть впливати на теплообмін шляхом зменшення чи збільшення контакту між металом та замороженою формою. На основі отриманих даних побудовано номограму для визначення мінімальної товщини замороженого стрижня залежно від товщини стінки виливка та температури охолодження форми. Розроблена математична модель процесу теплопереносу в системі ґрунтується на методі клітинних автоматів. Модель адекватно описує реальний процес і може бути використана для чисельних досліджень. Результати роботи дають можливість допомогти покращити технологію виробництва та підвищити якість кінцевого продукту саме завдяки аналізу теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма». Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2024-07-28 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/267 10.15407/steelcast2024.02.005 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 32 No. 2 (2024): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 32 № 2 (2024): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/267/266 Авторське право (c) 2024 Метал та лиття України |
| spellingShingle | лиття в заморожені форми протипригарне покриття теплообмін математичне моделювання номограма охолодження розплав температура алюміній Замятін, М.І. Лисенко, Т.В. Тур, М.П. Данілова, К.О. Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| title | Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| title_alt | Analysis of heat exchange processes in the "metal — non-stick coating — frozen mold" system |
| title_full | Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| title_fullStr | Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| title_full_unstemmed | Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| title_short | Аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| title_sort | аналіз теплообмінних процесів у системі «метал — протипригарне покриття — заморожена форма» |
| topic | лиття в заморожені форми протипригарне покриття теплообмін математичне моделювання номограма охолодження розплав температура алюміній |
| topic_facet | Casting in frozen molds non-stick coating heat transfer mathematical modeling nomogram cooling melt temperature aluminum лиття в заморожені форми протипригарне покриття теплообмін математичне моделювання номограма охолодження розплав температура алюміній |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/267 |
| work_keys_str_mv | AT zamâtínmí analysisofheatexchangeprocessesinthequotmetalnonstickcoatingfrozenmoldquotsystem AT lisenkotv analysisofheatexchangeprocessesinthequotmetalnonstickcoatingfrozenmoldquotsystem AT turmp analysisofheatexchangeprocessesinthequotmetalnonstickcoatingfrozenmoldquotsystem AT danílovako analysisofheatexchangeprocessesinthequotmetalnonstickcoatingfrozenmoldquotsystem AT zamâtínmí analízteploobmínnihprocesívusistemímetalprotiprigarnepokrittâzamoroženaforma AT lisenkotv analízteploobmínnihprocesívusistemímetalprotiprigarnepokrittâzamoroženaforma AT turmp analízteploobmínnihprocesívusistemímetalprotiprigarnepokrittâzamoroženaforma AT danílovako analízteploobmínnihprocesívusistemímetalprotiprigarnepokrittâzamoroženaforma |