652-2304/01 – Základy simulace metalurgických procesů (ZSMP)
| Garantující katedra | Katedra metalurgických technologií | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Ing. Josef Walek, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Josef Walek, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2023/2024 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Získané znalosti:
- student bude umět popsat výrobní technologický tok oceli od primární výroby, přes její zpracování na zařízeních sekundární metalurgie až po vlastní odlévání,
- student bude umět charakterizovat základní principy fyzikálního a numerického modelování metalurgických procesů.
Získané dovednosti:
- student bude umět prakticky realizovat tvorbu 3D geometrie studovaného systému v CAD systému ANSYS Design modeler,
- student bude umět aplikovat metody metalurgických výpočtů a stanovit nezbytné parametry fyzikálního a numerického modelu proudění a odlévání oceli.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět je zaměřen na základy metod modelování, a to jak na numerické, tak i fyzikální modelování metalurgických procesů, dále na aplikační možnosti využití softwarových produktů v oblasti technologie výroby a odlévání oceli.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Články z odborných časopisů fondu Ústřední knihovny, VŠB-TU Ostrava, jako např. Hutnické listy, Metals, ISIJ International, Metallurgical and Materials Transaction, Steel Research International, Iron and Steelmaker, Ironmaking and Steelmaking aj.
Články z vědeckých publikací získaných pomocí e-zdrojů a odborných databází, jako např. WoS, Scopus, ScienceDirect aj.
Sborníky z konferencí, jako např. SteelSim, METAL aj., výzkumné zprávy, závěrečné práce.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Prezenční studium
Zápočet: vypracování programů z laboratorních cvičení, písemný test.
Zkouška: ústní zkouška s písemnou přípravou.
Kombinované studium
Zápočet: vypracování semestrální práce.
Zkouška: ústní zkouška s písemnou přípravou.
E-learning
Další požadavky na studenta
Docházka minimálně 80%. Získání min. 21 bodů ze 30 na zápočet a min. 35 bodů ze 70 za zkoušku.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do předmětu Základy simulace metalurgických procesů.
2. Základy technologie výroby a odlévání oceli.
3. Technický výkres, terminologie.
4. Princip numerického modelování metalurgických procesů. Přehled dostupných simulačních softwarů.
5. Příprava projektu v prostředí ANSYS Workbench, schéma projektu, provázání souborů, přenos informací, formáty výstupů.
6. Princip fyzikálního modelování metalurgických procesů. Podobnost systémů, konstanty podobnosti. Bezrozměrové parametry (kritéria podobnosti), rozdělení a vlastnosti kritérií podobností.
7. Základní experimentální postupy při fyzikálním modelování proudění tekutých kovů.
8. Stanovení technologických parametrů odlévání oceli – výpočet licí teploty.
9. Stanovení technologických parametrů odlévání oceli – výpočet rychlosti lití.
10. Metody měření v hutním průmyslu – identifikace vstupních parametrů nezbytných pro nastavení fyzikálního a numerického modelu.
Osnova cvičení
1. Úvod do problematiky, program cvičení, podmínky udělení zápočtu, seznámení se s CFD programem ANSYS Fluent.
2. Software Design modeler – tvorba geometrie modelované oblasti a software Mesh – tvorba výpočetní sítě modelované oblasti.
3. Definice a výběr modelu, definice materiálových a termofyzikálních vlastností, nastavení okrajových a operačních podmínek v softwaru ANSYS Fluent.
4. Řešení a vyhodnocení simulací v softwaru ANSYS Fluent.
5. Seznámení s využitím softwaru FactSage k simulaci rafinačních procesů.
6. Použití softwaru FactSage k simulaci rafinačních procesů.
7. Laboratorní cvičení – fyzikální modelování přenosových procesů v licí pánvi.
8. Laboratorní cvičení – fyzikální modelování rafinace hliníkových tavenin.
9. Laboratorní cvičení – fyzikální modelování proudění taveniny v mezipánvi zařízení plynulého odlévání oceli.
10. Kontrolní test, vyhodnocení testů, vyhodnocení programů, udělení zápočtu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.