МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ

МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ

The paper presents multiphysics modeling of long-term (tens of hours) electromagnetic and thermal processes with different transient times that run in induction channel furnace used in the technology of copper wire rod production. The modeling is based on the coupled nonlinear equivalent electrical...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2017
Main Authors: Щерба , А.А., Подольцев , А.Д., Кучерявая , И.Н., Золотарев , В.М., Белянин, Р.В.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2017
Subjects:
индукционная канальная печь
электромагнитные процессы
тепловые процессы
фазовый переход при плавлении заготовки
мультифизическая цепь
компьютерное моделирование
Online Access:https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/733
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Technical Electrodynamics

Institution

Technical Electrodynamics
id oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-733
record_format ojs
spelling oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-7332022-12-15T13:26:41Z MODELING AND CONTROL OF LONG-TERM ELECTROMAGNETIC AND THERMAL PROCESSES IN INDUCTION CHANNEL FURNACE FOR COPPER ROD PRODUCTION МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ Щерба , А.А. Подольцев , А.Д. Кучерявая , И.Н. Золотарев , В.М. Белянин, Р.В. induction channel furnace electromagnetic processes thermal processes phase transition at melting of workpiece multiphysics circuit computer modeling индукционная канальная печь электромагнитные процессы тепловые процессы фазовый переход при плавлении заготовки мультифизическая цепь компьютерное моделирование The paper presents multiphysics modeling of long-term (tens of hours) electromagnetic and thermal processes with different transient times that run in induction channel furnace used in the technology of copper wire rod production. The modeling is based on the coupled nonlinear equivalent electrical and thermal circuits, taking into account such factors as the dependence of the electrical conductivity and heat capacity of heated copper gauge on temperature, the phase transition at heating to a temperature above the melting point, the periodic injection of cold copper cathodes into the molten metal and the continuous casting of copper workpieces. As shown, the dynamic processes of heat- and mass- transfer in the furnace can be modeled by equivalent thermal circuit with nonlinear and commutated capacitances. The method is realized by Matlab/Simulink/SPS tools. The approach of artificial decrease of power supply frequency with simultaneous proportional increase of all inductances in the equivalent electrical circuit is proposed and implemented to reduce the computer time. The attained results of thermal computations give a possibility to define the rational technological conditions and parameters of the installation. References 12, figures 7.   Проведено мультифизическое моделирование длительно протекающих (десятки часов), разномасштабных по времени электромагнитных и тепловых переходных процессов в индукционной канальной печи, используемой в технологии получения медной катанки. В основу реализации моделирования положены связанные между собой нелинейные электрическая и тепловая эквивалентные цепи, учитывающие такие факторы, как зависимость электропроводности и теплоемкости нагреваемого медного шаблона от температуры, наличие фазового перехода при его нагреве до температуры выше температуры плавления, периодическая загрузка холодных медных катодов в зону расплава и непрерывное литье медных заготовок. Показано, что протекающие при этом динамические процессы тепло- и массопереноса могут моделироваться эквивалентной тепловой цепью с нелинейными и коммутируемыми емкостями. Компьютерная реализация метода выполняется в программеMatlab/Simulink/SPS. Для снижения затрат компьютерного времени предложен и реализован подход искусственного уменьшения частоты источника электропитания с одновременным пропорциональным увеличением всех индуктивностей в эквивалентной электрической цепи. Приведенные результаты тепловых расчетов позволяют выбирать рациональные технологические режимы и параметры установки. Библ. 12, рис. 7. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2017-06-15 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/733 10.15407/techned2017.04.055 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2017): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 055 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2017): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 055 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2017.04 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/733/612 Авторське право (c) 2022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
institution Technical Electrodynamics
baseUrl_str
datestamp_date 2022-12-15T13:26:41Z
collection OJS
language Ukrainian
topic индукционная канальная печь
электромагнитные процессы
тепловые процессы
фазовый переход при плавлении заготовки
мультифизическая цепь
компьютерное моделирование
spellingShingle индукционная канальная печь
электромагнитные процессы
тепловые процессы
фазовый переход при плавлении заготовки
мультифизическая цепь
компьютерное моделирование
Щерба , А.А.
Подольцев , А.Д.
Кучерявая , И.Н.
Золотарев , В.М.
Белянин, Р.В.
МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ
topic_facet induction channel furnace
electromagnetic processes
thermal processes
phase transition at melting of workpiece
multiphysics circuit
computer modeling
индукционная канальная печь
электромагнитные процессы
тепловые процессы
фазовый переход при плавлении заготовки
мультифизическая цепь
компьютерное моделирование
format Article
author Щерба , А.А.
Подольцев , А.Д.
Кучерявая , И.Н.
Золотарев , В.М.
Белянин, Р.В.
author_facet Щерба , А.А.
Подольцев , А.Д.
Кучерявая , И.Н.
Золотарев , В.М.
Белянин, Р.В.
author_sort Щерба , А.А.
title МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ
title_short МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ
title_full МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ
title_fullStr МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ
title_full_unstemmed МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ДЛИТЕЛЬНО ПРОТЕКАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕДНОЙ КАТАНКИ
title_sort моделирование и контроль длительно протекающих электромагнитных и тепловых процессов в индукционной канальной печи для производства медной катанки
title_alt MODELING AND CONTROL OF LONG-TERM ELECTROMAGNETIC AND THERMAL PROCESSES IN INDUCTION CHANNEL FURNACE FOR COPPER ROD PRODUCTION
description The paper presents multiphysics modeling of long-term (tens of hours) electromagnetic and thermal processes with different transient times that run in induction channel furnace used in the technology of copper wire rod production. The modeling is based on the coupled nonlinear equivalent electrical and thermal circuits, taking into account such factors as the dependence of the electrical conductivity and heat capacity of heated copper gauge on temperature, the phase transition at heating to a temperature above the melting point, the periodic injection of cold copper cathodes into the molten metal and the continuous casting of copper workpieces. As shown, the dynamic processes of heat- and mass- transfer in the furnace can be modeled by equivalent thermal circuit with nonlinear and commutated capacitances. The method is realized by Matlab/Simulink/SPS tools. The approach of artificial decrease of power supply frequency with simultaneous proportional increase of all inductances in the equivalent electrical circuit is proposed and implemented to reduce the computer time. The attained results of thermal computations give a possibility to define the rational technological conditions and parameters of the installation. References 12, figures 7.  
publisher Інститут електродинаміки НАН України, Київ
publishDate 2017
url https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/733
work_keys_str_mv AT ŝerbaaa modelingandcontroloflongtermelectromagneticandthermalprocessesininductionchannelfurnaceforcopperrodproduction
AT podolʹcevad modelingandcontroloflongtermelectromagneticandthermalprocessesininductionchannelfurnaceforcopperrodproduction
AT kučerâvaâin modelingandcontroloflongtermelectromagneticandthermalprocessesininductionchannelfurnaceforcopperrodproduction
AT zolotarevvm modelingandcontroloflongtermelectromagneticandthermalprocessesininductionchannelfurnaceforcopperrodproduction
AT belâninrv modelingandcontroloflongtermelectromagneticandthermalprocessesininductionchannelfurnaceforcopperrodproduction
AT ŝerbaaa modelirovanieikontrolʹdlitelʹnoprotekaûŝihélektromagnitnyhiteplovyhprocessovvindukcionnojkanalʹnojpečidlâproizvodstvamednojkatanki
AT podolʹcevad modelirovanieikontrolʹdlitelʹnoprotekaûŝihélektromagnitnyhiteplovyhprocessovvindukcionnojkanalʹnojpečidlâproizvodstvamednojkatanki
AT kučerâvaâin modelirovanieikontrolʹdlitelʹnoprotekaûŝihélektromagnitnyhiteplovyhprocessovvindukcionnojkanalʹnojpečidlâproizvodstvamednojkatanki
AT zolotarevvm modelirovanieikontrolʹdlitelʹnoprotekaûŝihélektromagnitnyhiteplovyhprocessovvindukcionnojkanalʹnojpečidlâproizvodstvamednojkatanki
AT belâninrv modelirovanieikontrolʹdlitelʹnoprotekaûŝihélektromagnitnyhiteplovyhprocessovvindukcionnojkanalʹnojpečidlâproizvodstvamednojkatanki
first_indexed 2025-09-24T17:38:40Z
last_indexed 2025-09-24T17:38:40Z
_version_ 1844167856639442944

Similar Items