МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ  ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ  ОДНОМЕРНЫМ НЕСТАЦИОНАРНЫМ ПОТОКОМ ВОДЫ

В работе приведена математическая модель процесса охлаждения сплошной цилиндрической металлической заготовки из конструкционной стали нестационарным потоком воды. Проведены параметрические исследования процесса охлаждения. Основой математической модели является система дифференциальных уравнений неразрывности, движения, энергии для жидкости и теплопроводности для заготовки, при этом пренебрегается возможным парообразованием, а поток считается однофазным. Уравнение двумерной нестационарной задачи теплопроводности решается методом прогонки при граничных условиях третьего рода. На примере для заготовки из стали 30ХГСА определены относительное значение коэффициента теплоотдачи при времени процесса охлаждения, приведенная скорость, давление и температура потока воды по длине охлаждаемой поверхности заготовки. Показана возможность оценки фазовых переходов в материале в зависимости от скорости охлаждения по всему объему заготовки. Математическая модель процесса охлаждения и полученные результаты могут быть применены для решения задач машиностроения и металлургии.