Un cuptor industrial pentru recoacerea bobinelor de aluminiu a fost simulat de SIMTEC, în colaborare cu ELKEME, centrul de cercetare al grupului de companii VIOHALCO. Bobinele sunt produse în diferite grosimi și lățimi, prin înfășurarea benzilor de aluminiu cu un proces de laminare la rece. După tensionarea de la laminarea la rece, cuptoarele de recoacere sunt utilizate pentru a încălzi treptat bobinele, pentru a îmbunătăți uniformitatea proprietăților mecanice ale metalului. Procedeul se realizează în atmosferă de azot, pentru a evita oxidarea datorată temperaturii ridicate. Căldura este asigurată de gazele de eșapament ale arzătoarelor, care circulă în tuburi perpendiculare în formă de U și, prin urmare, încălzesc azotul. Pentru a preveni încălzirea neuniformă a serpentinelor, două ventilatoare axiale dispuse orizontal recirculă azotul încălzit. Procedura poate dura până la o zi, în funcție de dimensiunile bobinelor.
Obiectivul ELKEME a fost de a crea o bibliotecă care să prevadă cazurile standard de recoacere a bobinelor și, astfel, să îmbunătățească automatizarea și optimizarea liniei de producție. SIMTEC a dezvoltat un model CFD, care a calculat transferul de căldură între azot și aluminiu, datorat radiației și convecției forțate cauzate de ventilatoare. Modelul a rezolvat curgerea turbulentă a azotului între bobine, reproducând fidel modificările vitezei de rotație. Datele acumulate au fost folosite pentru a crea o bază de date, care a ajutat ELKEME să obțină uniformitatea pentru creșterea temperaturii, în timpi de recoacere reduși.
Instrumente ANSYS: ANSYS FLUENT
