Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Mohsen Saghafian
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) محسن ثقفیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Hadi Esteki
محمدهادی استکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384
This work has analyzed wave instabilities on steel strip in coating process. The aim of this study is to compare the results obtained by a small perturbations method with an experimental approach. Linear and tow dimensional Instabilities equations have been derived by small perturbations method and solved through numerical simulations. The investigation emphasizes the effect of controlling wiping parameters, the pressure gradient and tributions induced by the jet on the molten layer thickness. The local tability analysis has been shown that disturbances grow strongly in the rea close to the gas knives, before passing them. After passing the gas knives, the pressure gradient and surface shear stress stabilizes the flow. Far from the gas knives, where stabilizer effects are negligible, the flow is weakly unstable caused by gravity. Based on this theory, growth rate, wave speed, wave number and multiple waves’ length of instabilities have been studied. For an experimental approach, longest wave length has been calculated about 39 cm with Fast Fourier Transform method on certain galvanized strip thickness. This wave length has been situated in week instability region. Good agreement has been found between numerical solution and experimental work. Numerical results show that effect of edge build up instabilities lead to increase instability growth rate and amplification function on plate width. These instabilities are produced with jets on plate edges. Comparison between experimental results indicates that molten layer thickness increasing leads to decreasing in dominant wave length. In according to numerical results, instability amplification function increasing happened in smaller wave length. In conclusion, when coating thickness increases, wave instabilities will be larger.
در فرایند گالوانیزه کردن ورق فولادی، ورق فولادی پس از گذراندن مراحل آماده سازی، به صورت قائم از حمام مذاب "روی" خارج شده و لایه نازکی از فیلم مذاب روی را با خود به بالا می برد. برای به دست آوردن ضخامت مطلوب نهائی پوشش، ورق طی فرایند جت شویی از بین دو جت گذر کرده و پوشش روی اضافی در اثر فشار جت ها به حمام مذاب برگردانده می شود. این پروسه شدیداً تحت تأثیر پارامترهای جریان جت می باشد و ضخامت پوشش تحت اثر گرادیان فشار و تنش برشی ناشی از آنها نهائی می گردد. توزیع فشار و تنش برشی در طول ورق، به فاصله ورق تا جت، فشار تغذیه جت، اندازه دهانه نازل جت و سرعت ورق بستگی دارد. در کار عددی حاضر، با داشتن توزیع فشار و تنش برشی از روابط تجربی و تحلیل عددی، جریان فیلم مذاب "روی" به وسیله معادلات ناویراستوکس و پیوستگی برای جت صفحه ای، آنالیز و با در نظر گرفتن شرایط مرزی، پروفیل سرعت در لایه مذاب و فلاکس روی و ضخامت نهائی به صورت عددی به دست آمده و با داده های تئوری و تجربی موجود مقایسه شده است. ناپایداری های موجی سیال باعث مشاهده ناهمواری موجی شکل در طول ورق و پائین آمدن کیفیت آن می شود. برای بررسی ناپایداری های موجی سیال، معادلات پایداری مربوطه به روش اغتشاشات کوچک یا طول موج های بزرگ دو بعدی و خطی استخراج و تحت تأثیر پارامترهای مؤثر بر ضخامت نهائی به صورت عددی بررسی شده است. تابع تقویت اختلال برای عدد موجی و طول موج های مختلف بررسی و محدوده پایداری امواج در شرایط کاری مشخص مورد مطالعه قرار گرفته است. حل ناپایداری ضخامت لایه مذاب با استفاده از روابط تجربی گرادیان فشار و تنش برشی، نشان می دهد لایه مذاب برای طول موج های بزرگ کاملا پایدار بوده و برای طول موج های کوچک تر از حدود 40 سانتی متر، ناپایداری کمی را از مرتبه (8-) وجود دارد. نتایج تجربی خط گالوانیزه مجتمع فولاد مبارکه نشان می دهد طول موج غالب برای موجهای ایجاد شده روی ورق، در حدود 39/0 متر است که با توجه به نتایج حاصل از حل عددی، در محدوده ناپایداری ضعیف تابع تقویت اختلال قرار دارد. نتایج به دست آمده در محاسبه ضخامت لایه مذاب حاکی از آن است که یکی از عوامل ناپایداری موجی روی ورق، اثر ناپایداری های ایجاد شده در لبه های ورق می باشد. این ناپایداری ها توسط جت ها در لبه ها ایجاد می شوند. مقایسه نتایج تجربی به دست آمده، نشان می دهد افزایش ضخامت لایه مذاب باعث کاهش طول موج غالب در ضخامت لایه مذاب می شود. کاهش طول موج غالب با افزایش ضخامت مذاب در نتایج تجربی و افزایش تابع تقویت ناپایداری در طول موج های کوچک تر در حل عددی، بزرگ تر بودن ناپایداری های موجی در لایه مذاب ضخیم تر را نتیجه می دهد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی