JP2007332444A - 局所熱伝達率決定プログラム及び局所熱伝達率決定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準冷却条件が設定されたとき、局所熱伝達率決定装置1内の定常熱流動解析部13は、数値解析手法により計算領域内の温度分布を算出する。基準局所熱伝達率算出部14は、算出された温度分布に基づいて、基準局所熱伝達率href(x)を求める。基準冷却条件と異なる対象冷却条件が設定されたとき、対象局所熱伝達率決定部15は、基準冷却条件により決定される基準平均熱伝達率hmrefと、対象冷却条件により決定される対象平均熱伝達率hmと、基準局所熱伝達率href(x)と、対象冷却条件における所定表面位置xでの対象局所熱伝達率h(x)とが、式(1)を満たすように、h(x)を決定する。
h(x)/hm=href(x)/hmref (1)
【選択図】図10
Description
(1)所定の冷却条件で実験を行い、被処理材の1又は複数の所定位置での温度推移データ(冷却曲線)を採取する。つまり、実験により温度データを取得する。
(2)被処理材表面での局所熱伝達率h(x)を仮設定する。仮設定された局所熱伝達率h(x)を用いて式(2)を離散化し、上記所定位置での温度を算出する。つまり、シミュレーションにより温度データを算出する。
(3)同一時刻における所定位置の実験温度データとシミュレーション温度データとを比較し、両者の温度差が許容範囲内となるまで、局所熱伝達率h(x)の仮設定値を変更して繰り返しシミュレーションを実施する。両者の温度差が許容範囲内となったとき、仮設定された局所熱伝達率h(x)を、歪み予測シミュレーションに利用する局所熱伝達率に決定する。
11 冷却条件設定部
12 計算領域設定部
13 定常熱流動解析部
14 基準局所熱伝達率算出部
15 対象局所熱伝達率決定部
16 物性値データベース
22 局所熱伝達率決定プログラム
Claims (4)
- 熱処理炉内にガスを供給して被処理材を冷却するガス冷却における前記被処理材表面の局所熱伝達率を決定する局所熱伝達率決定プログラムであって、
前記熱処理炉内の領域のうち、前記被処理材を囲む所定範囲のガス流れ場領域を計算領域に設定するステップと、
供給ガス温度と、供給ガス質量流速と、被処理材表面温度とを含む基準冷却条件を設定するステップと、
前記基準冷却条件に基づいて、数値解析手法により前記計算領域の定常熱流動解析を行うステップと、
前記定常熱流動解析の結果に基づいて、前記基準冷却条件における前記被処理材の所定表面位置xでの基準局所熱伝達率href(x)を求めるステップと、
前記供給ガス温度、供給ガス質量流速及び被処理材表面温度のうちの少なくとも1つが前記基準冷却条件と異なる対象冷却条件を設定するステップと、
前記基準局所熱伝達率href(x)を求めた後、前記基準冷却条件により決定される基準平均熱伝達率hmrefと、前記対象冷却条件により決定される対象平均熱伝達率hmと、前記基準局所熱伝達率href(x)と、前記対象冷却条件における前記所定表面位置xでの対象局所熱伝達率h(x)とが、式(1)を満たすように、前記対象局所熱伝達率h(x)を決定するステップとをコンピュータに実行させるための局所熱伝達率決定プログラム。
h(x)/hm=href(x)/hmref (1) - 請求項1に記載の局所熱伝達率決定プログラムであってさらに、
前記ガスの粘性係数、前記ガスの比熱及び前記ガスの熱伝導率を含む複数のガス物性値を複数の温度と対応付けて物性値データベースに登録するステップを備え、
前記対象局所熱伝達率h(x)を決定するステップは、
前記基準冷却条件で前記所定表面位置x上に形成される乱流境界層の基準膜温度と、前記対象冷却条件で所定表面位置x上に形成される乱流境界層の対象膜温度とを求めるステップと、
前記基準膜温度に対応する基準ガス物性値と、前記対象膜温度に対応する対象ガス物性値とを前記物性値データベースから取得するステップとを含み、
前記取得された基準ガス物性値に基づいて決定される基準平均熱伝達率hmrefと、前記取得された対象ガス物性値に基づいて決定される対象平均熱伝達率hmとが、式(1)を満たすように、前記対象局所熱伝達率h(x)を決定することを特徴とする局所熱伝達率決定プログラム。 - 熱処理炉内にガスを供給して被処理材を冷却するガス冷却における前記被処理材表面の局所熱伝達率を決定する局所熱伝達率決定装置であって、
前記熱処理炉内の領域のうち、前記被処理材を囲む所定範囲のガス流れ場領域を計算領域に設定する計算領域設定手段と、
供給ガス温度、供給ガス質量流速、及び被処理材表面温度を含む基準冷却条件と、前記供給ガス温度、供給ガス質量流速及び被処理材表面温度のうちの少なくとも1つが前記基準冷却条件と異なる対象冷却条件とを設定する冷却条件設定手段と、
前記基準冷却条件に基づいて、数値解析手法により前記計算領域の定常熱流動解析を行う定常熱流動解析手段と、
前記定常熱流動解析手段の解析結果に基づいて、前記基準冷却条件における前記被処理材の所定表面位置xでの基準局所熱伝達率href(x)を求める基準局所熱伝達率決定手段と、
前記基準局所熱伝達率href(x)を求めた後、前記基準冷却条件により決定される基準平均熱伝達率hmrefと、前記対象冷却条件により決定される対象平均熱伝達率hmと、前記基準局所熱伝達率href(x)と、前記対象冷却条件における前記所定表面位置xでの対象局所熱伝達率h(x)とが、式(1)を満たすように、前記対象局所熱伝達率h(x)を決定する対象局所熱伝達率決定手段とを備えることを特徴とする局所熱伝達率決定装置。
h(x)/hm=href(x)/hmref (1) - 請求項3に記載の局所熱伝達率決定装置であってさらに、
前記ガスの粘性係数、前記ガスの比熱及び前記ガスの熱伝導率を含む複数のガス物性値が複数の温度に対応して登録された物性値データベースを記憶する記憶手段を備え、
前記対象局所熱伝達率決定手段は、
前記基準冷却条件で前記所定表面位置x上に形成される乱流境界層の基準膜温度と、前記対象冷却条件で所定表面位置x上に形成される乱流境界層の対象膜温度とを求める膜温度決定手段と、
前記基準膜温度に対応する基準ガス物性値と、前記対象膜温度に対応する対象ガス物性値とを前記物性値データベースから取得するガス物性値取得手段とを備え、
前記取得された基準ガス物性値に基づいて決定される基準平均熱伝達率hmrefと、前記取得された対象ガス物性値に基づいて決定される対象平均熱伝達率hmとが、式(1)を満たすように、前記対象局所熱伝達率h(x)を決定することを特徴とする局所熱伝達率決定装置。
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CN102409158A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-04-11 | 东北大学 | 一种中厚板辊式淬火机自动控制系统 |
JP7446381B2 (ja) | 2021-10-27 | 2024-03-08 | 高周波熱錬株式会社 | 冷却シミュレーション方法、冷却シミュレーションプログラム、冷却シミュレーション装置及びワークの冷却方法 |
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JPH02162019A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | Frp成形治具 |
JPH1048166A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-20 | Ricoh Co Ltd | 熱伝達係数算出装置 |
JPH11118740A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-04-30 | Canon Inc | 熱解析方法及び熱解析装置 |
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CN102409158B (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-12 | 东北大学 | 一种中厚板辊式淬火机自动控制系统 |
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