Post on 21-Jan-2015
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2. Fundicin Nodular S.A, es una empresa fundada en el ao 1956 dedicada desde sus orgenes a la fabricacin de cilindros para laminacin. Est ubicada en Lugones, Asturias, en el norte de Espaa, muy cerca de los puertos martimos de Gijn, Santander y Bilbao. 3.
4. Cilindros centrifugados
5. Cilindros centrifugados
6. Cilindros estticos
7. Actividades de R&D
Fundacin ITMA(Instituto Tecnolgico de Materiales) Universidad de Oviedo Convenios de colaboracin continua con: Advanced Simulation Technologies, S.L. 8.
Tecnalia Corporacin Tecnolgica CENIM Centro Nacional de Investigaciones Metalrgicas Y con empresas como por ejemplo las factoras asturianas de Arcelor Mittal entre otras. Actividades de R&D 9. Proceso de colada por centrifugacin vertical 10. Los programas para la simulacin de colada existentes en el mercado NO funcionan para la colada centrifugada. 11. MARCO GENERAL DE TRABAJO PARA EL DESARROLLO DE UN SIMULADOR DEL PROCESO DE COLADA CENTRFUGA DE CILINDROS DE LAMINACIN: INVESTIGACIN INDUSTRIAL: OBSERVACIN + HIPTESIS + EXPERIMENTACIN + RESULTADOS ESPECIFICACIONES E HIPTESIS DE TRABAJO MODELADO FSICO DEL PROBLEMA PROCESO INDUSTRIAL 3C SIMULACIN Y RESULTADOS ABSTRACCIN OBSERVACIN IMPLEMENTACIN Validacin Contraste Verificacin Acreditacin EXPERIMENTACIN 12. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: METODOLOGA PROCESO INDUSTRIAL 3C Experimentacin con el proceso real en planta Experimentacin con un modelo del proceso Modelo Fsico Modelo Matemtico Solucin Analtica Simulacin 13. OBJETIVOS (I); ETAPAS DEL PROCESO 3C:
14.
OBJETIVOS (II); VARIABLES Y PARMETROS: 15.
OBJETIVOS (III); RESULTADOS: 16. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: EXPERIMENTOS EN PLANTA PROCESO INDUSTRIAL 3C Experimentacin con el proceso real en planta Experimentacin con un modelo del proceso Modelo Fsico Modelo Matemtico Solucin Analtica Simulacin 17. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: EXPERIMENTOS EN PLANTA (I) DATOS ENSAYO Velocidad (r.p.m.) 550 Caldo introducido (Kg.) 400 Tiempo de colada (seg.) 25.6 seg 18. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: EXPERIMENTOS EN PLANTA (II) 19. PROCESO INDUSTRIAL 3C Experimentacin con el proceso real en planta Experimentacin con un modelo del proceso Modelo Fsico Modelo Matemtico Solucin Analtica Simulacin INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SIMULACIN 20. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SIMULACIN (I); [MAGMA] 21. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SIMULACIN (II); [CFX] 22. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SIMULACIN (III); [EDEM] 23. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SOLUCIONES ANALTICAS PROCESO INDUSTRIAL 3C Experimentacin con el proceso real en planta Experimentacin con un modelo del proceso Modelo Fsico Modelo Matemtico Solucin Analtica Simulacin 24. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SOLUCIONES ANALTICAS (I) Adimensionalmente: 25. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SOLUCIONES ANALTICAS (II): [ANLISIS INSPECCIONAL]Ecuacin de Navier-Stokes, para el flujo incompresible de un fluido newtoniano con propiedades constantes: Tras varias manipulaciones matemticas se puede obtener la siguiente forma de la ecuacin de Navier-Stokes, en forma adimensional: La adimensionalizacin de las ecuaciones de Navier-Stokes, mediante la divisin de las variables originales en las citadas ecuaciones por valores caractersticos del problema en estudio, da lugar a una serie variables normalizadas (adimensionales) que ponen de manifiesto la relacin existente entre los distintos trminos y su importancia relativa (rdenes de magnitud) segn las caractersticas del flujo (los trminos marcados con un asterisco, aunque sean operadores matemticos, son adimensionales y de orden unitario). 26. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SOLUCIONES ANALTICAS (III): [ANLISIS INSPECCIONAL]Dicho anlisis, supone la obtencin de los siguientes grupos adimensionales (adaptados a las magnitudes caractersticas del problema que nos ocupa):
27. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SOLUCIONES ANALTICAS (IV): [ANLISIS INSPECCIONAL]Con todo ello es posible formular ECUACIONES EMPRICAS para la estimacin del tiempo caracterstico de duracin del fenmeno transitorio: 28. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: MODELOS FSICOS PROCESO INDUSTRIAL 3C Experimentacin con el proceso real en planta Experimentacin con un modelo del proceso Modelo Fsico Modelo Matemtico Solucin Analtica Simulacin 29. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: MODELOS FSICOS (I) 30. INVESTIGACIN INDUSTRIAL: MODELOS FSICOS (II) 31. Toma y anlisis de datos Ajuste de una funcin de distribucin Validacin del ajuste 32. FORMAS FUNCIONALES POSIBLES: 33. PROCESO INDUSTRIAL 3C Experimentacin con el proceso real en planta Experimentacin con un modelo del proceso Modelo Fsico Modelo Matemtico Solucin Analtica Simulacin INVESTIGACIN INDUSTRIAL: SIMULACIN 34. La simulacin con computador es una tcnica que realiza experimentos en un computador con un modelo de un sistema dado. El modelo es el vehculo utilizado para la experimentacin en sustitucin del sistema real. En la mayor parte de los casos los experimentos de simulacin son la manera de obtener respuestas a preguntas del tipo "qu pasara s?", preguntas cuyo objetivo suele ser evaluar el impacto de una posible alternativa que sirva de soporte a un proceso de toma de decisiones sobre un sistema, proceso que puede representarse esquemticamente mediante el siguiente diagrama: PROPUESTA DE UN SIMULADOR ESPECFICO PARA EL PROCESO 3C: MODELO DE SIMULACIN Inputs Outputs (Decisiones, parmetros) (Resultados) Experimentacin 35. HIPTESIS DE TRABAJO:
36. PROPUESTA DE UN SIMULADOR: ESTRUCTURA No S Iniciacin Tiempo = 0. Estado del sistema: Lista de variables. Lista de parmetros. Llamada rutina de iniciacin Mientras Tiempo < T final simulacin Llamada rutina tratamiento del tiempo Llamada rutina TRANSFERENCIA (i) Rutina de iniciacin Tiempo = T fin Cdigo Ejecutivo Determinar el incremento de tiempo actualizar Tiempo. Gestin de entrada de partculas. Avance Calcular resultados. Generar informes. Generador de informes Actualizar la geometra del sistema.. Realizar la transferencia de calor. Actualizar estado fsico (slido-lquido Librera matemtica Rutina TRANSFERENCIA (i) 37. DATOS:
Adems ser necesario establecer los rangos de temperaturas que establecen el estado fsico o estructura de la materia (transferencia de materia desde el estado slido al estado lquido). Igualmente ser necesario establecer los valores de los coeficientes de pelcula (coeficientes equivalentes para cuantificar la conveccin y la radiacin) involucrados en los procesos de transferencia de calor. 38. ALGORITMO DE SIMULACIN(prototipo programado en el lenguaje de simulacin APDL de ANSYS MECHANICAL):
39. MODELO DE SIMULACIN: Se garantiza la ecuacin de CONTINUIDAD de forma implcita (tamao variable de celda): 40. MODELO DE SIMULACIN: PRIMEROS RESULTADOS 41. VERIFICACIN, VALIDACIN Y ACREDITACIN: DATOS Y PARMETROS DE COLADAS MODELO DE SIMULACIN COMPARACIN PROCESO INDUSTRIAL REAL RESULTADOS COLADA RESULTADOS DEL MODELO 42. Conclusiones
43. Fin Muchas gracias por su atencin www.nodular.com