Rozvoj inverzních úloh vedení tepla řešených s využitím optimalizačních postupů a vysokého stupně paralelizace
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V metalurgii je důležité znát účinnost chlazení jak samotného produktu, tak i všech pracovních válců pro dosažení maximální kvality daného produktu a dlouhé životnosti pracovních válců. Tuto účinnost chlazení lze zkoumat pomocí součinitele přestupu tepla a povrchových teplot. Povrchová teplota se dá během chlazení těžko změřit. Proto je lepší ji spolu se součinitelem přestupu tepla získávat pomocí inverzní úlohy vedení tepla. Výpočet však není nejjednodušší a využívá se odhadovaných hodnot, které se následně pomocí přímé úlohy vedení tepla ověřují. Časová náročnost takovéto úlohy může být i několik dnů až týdnů dle složitosti modelu. Jsou tak tendence výpočtový čas zkrátit. Tato dizertační práce se tak zabývá možným způsobem zkrácení času výpočtu inverzní úlohy vedení tepla, kterým je paralelizace inverzní úlohy vedení tepla a její převedení na grafickou kartu, která má větší výpočtový výkon než procesor (CPU). Na jednom počítači může být více výpočtových zařízení, proto se v této práci srovnávají výpočtové časy na různých typech zařízení. Dále se zabývá získáváním povrchových teplot do výpočtu pomocí řádkového infračerveného skeneru a využití inverzní úlohy vedení tepla pro dopočítání povrchové teploty a součinitele přestupu tepla při průjezdu testovacího vzorku pod chladící sekcí při chlazení vysokotlakými tryskami.
In metallurgy it is important to know a cooling efficiency of a product as well as cooling efficiency of working rolls to maximize the quality of the product and to achieve the long life of working rolls. It is possible to examine this cooling efficiency by heat transfer coefficients and surface temperatures. The surface temperature is hardly measured during the cooling. It is better to compute it together with heat transfer coefficient by inverse heat conduction problem. The computation is not easy and it uses estimated values which are verified by direct heat conduction problem. The time-consuming of this task can be several days or weeks, depends on the complexity of the model. Thus there are tendencies to shorten the computational time. This doctoral thesis considers the possible way of the computing time shortening of inverse heat conduction problem, which is the parallelization of this task and its transfer to a graphic card. It has greater computing power than the central processing unit (CPU). One computer can have more compute devices. That is why the computing time on different types of devices is compared in this thesis. Next this thesis deals with obtaining of surface temperatures for the computation by infrared line scanner and using of inverse heat conduction problem for the computing of the surface temperature and heat transfer coefficient during passing of a test sample under cooling section and cooling by high pressure nozzles.
In metallurgy it is important to know a cooling efficiency of a product as well as cooling efficiency of working rolls to maximize the quality of the product and to achieve the long life of working rolls. It is possible to examine this cooling efficiency by heat transfer coefficients and surface temperatures. The surface temperature is hardly measured during the cooling. It is better to compute it together with heat transfer coefficient by inverse heat conduction problem. The computation is not easy and it uses estimated values which are verified by direct heat conduction problem. The time-consuming of this task can be several days or weeks, depends on the complexity of the model. Thus there are tendencies to shorten the computational time. This doctoral thesis considers the possible way of the computing time shortening of inverse heat conduction problem, which is the parallelization of this task and its transfer to a graphic card. It has greater computing power than the central processing unit (CPU). One computer can have more compute devices. That is why the computing time on different types of devices is compared in this thesis. Next this thesis deals with obtaining of surface temperatures for the computation by infrared line scanner and using of inverse heat conduction problem for the computing of the surface temperature and heat transfer coefficient during passing of a test sample under cooling section and cooling by high pressure nozzles.
Description
Citation
ONDROUŠKOVÁ, J. Rozvoj inverzních úloh vedení tepla řešených s využitím optimalizačních postupů a vysokého stupně paralelizace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. RNDr. Miloslav Druckmüller, CSc. (předseda)
Ing. Antonín Skarolek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Brestovič, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jan Kohout, CSc. (člen)
prof. Ing. Miroslav Raudenský, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Štarha, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2015-09-15
Defence
Práce má velký praktický význam, jak s ohledem na současné možnosti pracoviště, tak na průmyslovou aplikaci. Práce splnila vytčené cíle.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení