Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Mohsen Saghafian
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) محسن ثقفیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sepehr Sadeghi
سپهر صادقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386
One of methods of galvanizing strip production is continuous hot dip coating. In hot-dip coating process, a continuous steel strip is passing from bath of coating fluid (zinc), in result, one or both of the steel sides are wetted. The moving steel is located between a pair of plan air knife jets and consequently the excessive zinc returning to the bath by impinging air jets. Gas-jet wiping is a preferred method for controlling the final film thickness, because it avoids physical contact between the coating film and the air jets. The main parameters that control this process are the pressure distributions and shear stress distributions induced by the jet on the liquid surface. Others depend on the process parameters (such as standoff distance, nozzle slot opening, nozzle pressure and strip velocity) and on the liquid properties.The aim of this study is simulating the heat transfer in the jet wiping at galvanization process including the following steps: 1-Computational study of impingement heat transfer under a turbulent slot jet:Jet impingement is simulated via FLUENT. The compressible air flow, steady, two dimensional, ideal gas are options used to simulate impingement air jet. 2- Calculating thickness of coating molten zinc:A Finite Difference CFD code is developed to predict coating thickness. In this code, one dimensional, steady and laminar zinc fluid flow is solved. Distribution of shear stress and pressure of air jet along the strip are necessary for prediction coating thickness, also geometrical air jet details and molten zinc properties are needed. 3-Calculating temperature distribution in steel and zinc metal and the prediction of the onset of solidification of molten zinc:A Finite Volume CFD code is developed to solve energy equation. In this stage, the heat transfer coefficient, velocity distribution and coating thickness of molten zinc, strip velocity and molten zinc properties are necessary. It's important that the solidification process is simulated as well in order to find the place where the solidification is started and the length of solidification completion. In this stage, effect of parameters such as strip thickness, velocity distribution and coating thickness distribution, the heat transfer coefficient etc are investigated. The nucleation and growth of zinc grains during the solidification process depending on the rate of the heat transfer loss. The solidification process is a critical step in the hot-dip galvanization processes because of the heat transfer rate affects the size of grains. Key Words: heat transfer, Jet wiping, Solidification, Galvanization
:یکی از روشهای تولید ورق گالوانیزه فرآیند تولید ورق گالوانیزه به صورت پیوسته است. در خط تولید پیوسته ورق گالوانیزه، ورق فولادی از داخل حوضچه مذاب "روی" عبور می کند. با خروج ورق از حوضچه مذاب، لایه نازکی از فلز مذاب "روی"، بر هر دو سطح ورق می نشیند.بعد از حوضچه مذاب، یک جفت جت هوا به سطح ورق، برخورد نموده و ضخامت لایه مذاب را تنظیم می نماید و مذاب اضافی به حوضچه برمی گردد.هدف در این پایان نامه بررسی انتقال حرارت در فرآیند جت شویی است که شامل سه مرحله است: شبیه سازی انتقال حرارت جت مغشوش هوا: جت هوا با نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. از فرضهای جریان تراکم پذیر، دو بعدی، رفتارگاز ایده آل و مدل توربولانس برای مدلسازی جت هوا استفاده استفاده شده است. محاسبه ضخامت لایه مذاب: از یک کد عددی دو بعدی برای محاسبه ضخامت لایه مذاب استفاده شده است. در این مرحله معادله ممنتوم برای جریان یک بعدی، پایا و آرام برای لایه مذاب حل می شود. از توزیع فشار و تنش برشی جریان جت برای محاسبه ضخامت و توزیع سرعت در طول ورق استفاده می شود. خواص هندسی جت، خواص سیال مذاب از دیگر پارامترهای مؤثر در تعیین ضخامت لایه مذاب هستند. در این مرحله پروفیل ضخامت و سرعت در لایه مذاب محاسبه می شوند. حل معادله انتقال حرارت: برای حل معادله انتقال حرارت در لایه مذاب و ورق فولادی از یک کد حجم محدود استفاده شده است.. بررسی مکان شروع و پایان انجماد یکی از مهمترین اهداف در این مرحله است. در این مرحله اثر پارامترهایی نظیر ضخامت ورق، توزیع ضریب انتقال حرارت جابجایی، توزیع سرعت در لایه مذاب و توزیع ضخامت پوشش بررسی شده است. ساختار دانه بندی شکل گرفته در انجماد وابستگی زیادی به شار حرارتی دفع شده دارد. کنترل انجماد در فرآیند جت شویی یکی از مهمترین مراحل تولید ورق گالوانیزه است. کلمات کلیدی: انتقال حرارت، جت شویی، انجماد، گالوانیزه کردن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی