An Efficient Algorithm for the Numerical Solution of a Three-dimensional Thermal Conductivity Issue

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A mathematical model of slab heating based on a numerical solution of a three-dimensional thermal conductivity problem has been created and programmatically implemented in the work. To solve a system of difference equations, a layer-by-layer method is proposed that allows using the run-through method to solve a system of difference equations of a three-dimensional problem within a rapidly converging iterative procedure. Comparative calculations of slab heating are carried out using the proposed layer-by-layer method and the method of simple iteration with different degrees of grinding of the spatial grid. As a result, it was found that with the grinding of the mesh, the effectiveness of the layered method in relation to the simple iteration method increases.

About the authors

Aleksander V. Vargin

National Research Technological University “MISIS”

Author for correspondence.
Email: mr.vargin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8657-8716

PhD student

Russian Federation, Moscow

Igor A. Levitskiy

National Research Technological University “MISIS”

Email: lewwwis@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9345-3628

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Timoshpolskiy V.I., Trusova I.A., Mendeleev D.V., Ratnikov P.E. Analysis of methods of mathematical modeling of heat transfer processes in industrial furnaces for metal heating. Casting and metallurgy. 2012. Vol. 2. No. 65. Pp. 102–107. (In Rus.).
  2. Kurnosov V.V., Levitskii I.A., Pribytkov I.A. Massive billets different rates heating in batch furnaces study. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012. Vol. 55. No. 9. Pp. 27–31. (In Rus.)
  3. Ganul A.O., Dozhdikov V.I., Mordovkin D.S. The mathematical model of heating the metal in the continuous furnace taking into account the preliminary air heating. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information. 2018. No. 1 (1). Pp. 102–105. (In Rus.)
  4. Arutyunov V.A., Bukhmirov V.V., Krupennikov S.A. Mathematical modeling of thermal operation of industrial furnaces. Moscow: Metallurgiya. 1990. 239 p.
  5. Tikhonov A.N., Samarskii A.A. Equations of mathematical physics. Moscow: Nauka. 2014. 724 p.
  6. Samarskii A.A. Introduction to numerical methods. Moscow: Nauka. 1997. 239 p.
  7. Dulnev G.N., Parfenov V.G., Sigalov A.V. The use of computers for solving heat transfer problems. Moscow: Higher School. 1990. 207 p.
  8. Abdukodirov I.B., Vargin A.V., Levitskii I.A. Mathematical model of slab heating in a furnace with walking beams. News of Higer Educations School. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information. 2023. Vol. 66. No. 1. Pp. 112–118. (In Rus.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Splitting the calculation area into control volumes

Download (199KB)
3. Fig. 2. The start window of the calculation program

Download (151KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».