Сравнение зонального метода моделирования теплообмена излучением с методом конечных объемов на примере расчета нагрева непрерывнолитой заготовки в кольцевой печи

Abstract

The comparison of two modelling methods for radiation heat exchange – finite volume and zonal methods – has been provided. The mathematical model of heating concast bars ring furnace has been created. Modelling of different heat modes of this furnace has been completed. In the result of modelling it is shown, that these methods demonstrate similar accuracy of obtained temperature values (not exceeding 50°C). The calculation time of FVM method is greater than zonal method by 5–10 times, because slow convergence (50–100 iteration) on a one calculation of hydrodynamic and combustion parameters.

В работе представлено сравнение двух методов математического моделирования теплообмена излучением: метод конечных объемов и зональный метод. Была построена модель кольцевой нагревательной печи с вращающимся подом для нагрева непрерывнолитой заготовки, и проведено моделировании ее тепловых режимов разными методами. В результате моделирования показано, что методы FVM и зональный показали сопоставимую точность моделирования (расхождение не превышает 50°С). Время моделирования методом FVM превышает время выполнения зонального метода в 5–10 раз ввиду долгого расчета интенсивности излучения (50–100 итераций) на одну итерацию гидродинамики и горения.