Camın temperlenmesinde ısıtma ve soğutma süreçlerinin karışık sınır şartlarında sayısal modellenmesi

Numerical modeling of heating and cooling processes in glass tempering with mixed boundary conditions

Özet

Camın yüksek sıcaklıklara dayanımı ve mukavemetinin artırılması temperleme işlemi ile sağlanır. Temperleme sürecinde cam fırın içerisinde yumuşama noktası sıcaklığına kadar ısıtılır. Daha sonra soğutulur ve soğutma sırasında sıcaklık farkları nedeniyle camda kalıcı gerilmeler oluşur. Bu çalışmada tek akı yöntemi kullanılarak soda-kireç silikat cam plakanın ışıma kaynak terimi hesaplanmış ve enerji denklemi sonlu farklar yöntemi ile sayısal olarak çözülmüştür. FORTRAN dilinde bir bilgisayar programı hazırlanmış ve cam plakası içerisindeki sıcaklık dağılımı hesaplanmıştır. Çözüm, aynı kalınlıktaki cam için farklı diskretizasyon aralıklarında tekrarlanmış, farklı kalınlıklardaki camlara uygulanmış ısınma eğrileri elde edilmiştir. Sonuçlar literatürdeki sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Abstract

A numerical method is presented for the simulation of the quenching of soda-lime silicate glass plate. The process consists of heating the glass to a temperature above 600 °C and cooling rapidly by air. Using one flux method the radiation source term of the glass is calculated. For one dimensional, unsteady heat conduction and radiation through the glass, the energy equation is solved using finite difference method. A program is written in FORTRAN and the temperature distribution in the glass plate is calculated. Results are given as diagrams and compared with the results given in the literature.