Modeling of a temperature field for extruder body

Autor: Ievgen Nastenko, Kiril Zelensky, Olexandr Trofymchuk
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Induction heating
Field (physics)
індукційне нагрівання
эквивалентное упрощение
Iterative method
polymer
еквівалентне спрощення
индукционный нагрев
Inductor
induction heating
Theoretical Computer Science
integral transformations
symbols.namesake
Artificial Intelligence
extruder
екструдер
Applied mathematics
полімер
Boundary value problem
Mathematics
функции Бесселя
экструдер
Applied Mathematics
Process (computing)
інтегральні перетворення
интегральное преобразование
полимер
621.3
Bessel functions
Nonlinear system
Computational Theory and Mathematics
equivalent simplification
symbols
функції Бесселя
Bessel function
Zdroj: Системні дослідження та інформаційні технології : міжнародний науково-технічний журнал, 2021, № 2
Popis: Розглянуто процес індукційного нагрівання корпусу екструдера, температура якого визначає ступінь нагрівання полімерної суміші в зоні завантаження сухої суміші. Сформульовано математичну модель цього процесу з урахуванням променистого теплообміну в зазорі між індуктором і корпусом. Запропоновано ітераційний числово-аналітичний метод розв’язання відповідної крайової задачі про нагрівання корпусу, на першій ітерації якого розв’язується лінійна крайова задача (без урахування променистого теплообміну). На наступних ітераціях розв’язується нелінійна крайова задача. Ітераційний метод ґрунтується на застосуванні інтегральних перетворень лінійної частини задачі з наступною ітераційною схемою пошуку нелінійної задачі. В основу цієї схеми покладено алгоритми еквівалентного спрощення виразів, отриманих під час розв’язання задачі. Наведено результати математичного моделювання відповідних алгоритмів. The paper considers the process of induction heating of the extruder body, the temperature of which determines the degree of heating of the polymer mixture in the zone of loading the dry mixture. A mathematical model of this process is formulated taking into account radiant heat transfer in the gap between the inductor and the case. An iterative numerical-analytical method is proposed for solving the corresponding nonlinear boundary value problem of housing heating, at the first iteration of which a linear boundary value problem is solved (without taking into account radiant heat transfer). At the subsequent stages, a nonlinear boundary value problem is solved. The iterative method is based on the application of integral transformations of the linear part of the problem, followed by an iterative scheme for finding a nonlinear problem. This scheme is based on the algorithms for the equivalent simplification of the expressions obtained by solving the problem. The results of mathematical modeling of the corresponding algorithms are presented. Рассмотрен процесс индукционного нагрева корпуса экструдера, температура которого определяет степень нагрева полимерной смеси в зоне загрузки сухой смеси. Сформулирована математическая модель этого процесса с учетом лучистого теплообмена в зазоре между индуктором и корпусом. Предложен итерационный численно-аналитический метод решения соответствующей нелинейной краевой задачи о нагреве корпуса, на первой итерации которого решается линейная краевая задача (без учета лучистого теплообмена). На последующих этапах решается нелинейная краевая задача. Итерационный метод основывается на применении интегральных преобразованиях линейной части задачи с последующей итерационной схемой отыскания нелинейной задачи. В основу этой схемы положены алгоритмы эквивалентного упрощения выражений, полученных при решении задачи. Приведены результаты математического моделирования соответствующих алгоритмов.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: