Ing. Tomáš MAUDER prof. Ing. František KAVIČKA, CSc. doc. Ing. Josef ŠTĚTINA, Ph.D.

Podobné dokumenty
BRDSM: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

BRDSM core: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

Odborná zpráva projektu TAČR GAMA č. TG rok Evidovaná APOLLO

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ OPTIMALIZACE PARAMETRŮ SEKUNDÁRNÍHO CHLAZENÍ PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ OCELI

Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí. Možnosti implementace vlastního kódu pro použití v simulačním software TRNSYS

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

KOMPLEXNÍ SYSTÉM DYNAMICKÉHO ŘÍZENÍ KVALITY PLYNULE ODLÉVANÉ OCELI (Complex system of dynamic quality management continuously cast steel)

POROVNÁNÍ SOUČINITELE SDÍLENÍ TEPLA PŘI VODOVZDUŠNÉM A VODNÍM CHLAZENÍ. Jiří Molínek Miroslav Příhoda Leoš Václavík:

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE

OPTIMALIZACE TEPLOTNÍHO POLE S FÁZOVOU PŘEMĚNOU OPTIMIZATION OF THERMAL FIELD WITH PHASE CHANGE

CFD výpočtový model bazénu pro skladování použitého paliva na JE Temelín a jeho validace

PŘEDNÁŠKA 03 OPTIMALIZAČNÍ METODY Optimization methods

TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I

OPTIMALIZACE A MULTIKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ FUNKČNÍ ZPŮSOBILOSTI POZEMNÍCH STAVEB D24FZS

MOŽNOSTI PREDIKCE DOSAŽENÍ POŽADOVANÉ LICÍ TEPLOTY OCELI PRO ZAŘÍZENÍ PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ

ití empirických modelů při i optimalizaci procesu mokré granulace léčivl ková SVK ÚOT

Stanovení délky tekutého jádra na sochorovém ZPO č. 1 Liquid core determination on billet CCM 1

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Static Load Balancing Applied to Time Dependent Mechanical Problems

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 9

NUMERICKÝ MODEL NESTACIONÁRNÍHO PŘENOSU TEPLA V PALIVOVÉ TYČI JADERNÉHO REAKTORU VVER 1000 SVOČ FST 2014

MODELOVÁNÍ VLIVU TECHNOLOGICKÝCH PARAMETRŮ NA POVRCHOVOU TEPLOTU KRUHOVÉHO PŘEDLITKU

Téma doktorských prací pro akademický rok 2018/2019. Pavel Novotný

Téma doktorských prací pro rok Pavel Novotný

Karta předmětu prezenční studium

POROVNÁNÍ MIKROČISTOTY OCELI PŘI POUŽITÍ DVOU TYPŮ PONORNÝCH VÝLEVEK. Jaroslav Pindor a Karel Michalek b

Rozvoj tepla v betonových konstrukcích

ZPRACOVÁNÍ A VYUŽITÍ DAT PŘI ŘÍZENÍ PROCESU PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ OCELI

HODNOCENÍ ISO PRO ROK 2010 KATEDRA 714

VÝVOJ ŘÍDICÍCH ALGORITMŮ HYDRAULICKÝCH POHONŮ S VYUŽITÍM SIGNÁLOVÉHO PROCESORU DSPACE


TEPELNÁ PRÁCE TRUBKOVÉHO KRYSTALIZÁTORU THERMAL WORK OF THE TUBE CC MOULD

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 8

HODNOCENÍ ISO PRO ROK 2011 KATEDRA 714

4EK311 Operační výzkum. 1. Úvod do operačního výzkumu

Tvarová optimalizace v prostředí ANSYS Workbench

Centrum AdMaS Struktura centra Vývoj pokročilých stavebních materiálů Vývoj pokročilých konstrukcí a technologií

Téma doktorských prací pro akademický rok 2019/2020. Pavel Novotný

Studium závislosti výpočetního času algoritmu GPC prediktivního řízení na volbě typu popisu matematického modelu v regulátoru

PROJEKT II kz

Matematické modely v procesním inženýrství

OPTIMALIZACE CHEMICKÝCH STUPŇOVÝCH PROCESŮ POMOCÍ MATLAB SYMBOLIC MATH TOOLBOXU. Vladimír Hanta

TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013

OPTIMÁLNÍ SEGMENTACE DAT

OSA. maximalizace minimalizace 1/22

ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE SLÉVÁRENSKÁ TECHNOLOGIE

Úvod do předmětu, úvod do problematiky CAE a MKP (přehled nástrojů a obecné postupy CAD/CAE, vazby součástí CAE)

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE

Vliv tvaru ponorné výlevky na mikročistotu plynule odlévané oceli

OPTIMALIZACE. (přehled metod)

Seminář z umělé inteligence. Otakar Trunda

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

Optimalizace obecný úvod. [proč optimalizovat?] Formalizace problému. [existují podobné problémy?]

NÁVRHÁŘ. charakteristika materiálu. Numerický experiment Integrovaný model Dynamický materiálový model. kontrolovatelné parametry

NOVÉ MOŽNOSTI VÝROBY KRUHOVÝCH SOCHORŮ NA MODERNIZOVANÉM ZPO č. 1 V ARCELORMITTAL OSTRAVA A.S.

PŘEDMLUVA 11 FORMÁLNÍ UJEDNÁNÍ 13

Systém větrání využívající Coanda efekt

APROXIMACE CHLADICÍCH ÚČINKŮ VODNÍCH TRYSEK MATEMATICKÝMI FUNKCEMI APPROXIMATION OF THE COOLING EFFECTS OF WATER NOZZLES BY MATHEMATICAL FUNCTIONS

MANUÁL K PROGRAMU BRCCMEX PRO VÝPOČET TEPLOTNÍHO POLE NA ZPO

PŘEPOČET KOTLE PŘI DÍLČÍM VÝKONU

MODEL PREDIKCE KVALITY PLYNULE LITÝCH KRUHOVÝCH PŘEDLITKŮ NA ZPO 1 V TŽ, A.S.

Státní závěrečná zkouška z oboru Matematika a její použití v přírodních vědách

Bonn, Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität

Využití časové odchylky lití při operativním řízení ocelárny

Optimalizace průtokových poměrů v mazacích obvodech s progresivními rozdělovači pomocí genetických algoritmů

POČÍTAČOVÉ MODELOVÁNÍ POŽÁRNÍ ZKOUŠKY V MOKRSKU COMPUTER - SIMULATION OF A FIRE TEST IN MOKRSKO

Numerické integrace některých nediferencovatelných funkcí

ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ

Modelování a simulace Lukáš Otte

Základy tvorby výpočtového modelu

OPTIMALIZACE PROVOZU OTOPNÉ SOUSTAVY BUDOVY PRO VZDĚLÁVÁNÍ PO JEJÍ REKONSTRUKCI

Software pro modelování chování systému tlakové kanalizační sítě Popis metodiky a ukázka aplikace

NÁVRH ZADÁNÍ DP pro PROVOZ 2016/2017

Základy algoritmizace

VÝVOJ PARNÍHO KONDENZÁTORU PRO SIMULACI PROVOZU KONDENZAČNÍCH TURBÍN

NUMERICKÉ MODELOVÁNÍ VLIVU SEKUNDÁRNÍHO CHLAZENÍ NA PROCES TUHNUTÍ SOCHOROVÉHO PŘEDLITKU

NÁVRH A REALIZACE MODELU SMĚSNÝCH KUSŮ PRO BRAMOVÉ ZPO V PODMÍNKÁCH ArcelorMittal Ostrava a.s. Ladislav VÁLEK, Pavel JAGLA, Aleš MAREK

Analytické metody v motorsportu

Řešené granty a projekty za rok 1996

4EK201 Matematické modelování. 2. Lineární programování

K možnostem krátkodobé předpovědi úrovně znečištění ovzduší statistickými metodami. Josef Keder

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ, VUT BRNO NETME Centre

Únosnost kompozitních konstrukcí

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava KATEDRA TEPELNÉ TECHNIKY

The Optimization of Modules for M68HC08 Optimalizace modulů pro M68HC08

VYUŽITÍ MATLABU PRO PODPORU VÝUKY A PŘI ŘEŠENÍ VÝZKUMNÝCH ÚKOLŮ NA KATEDŘE KOMUNIKAČNÍCH A INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ

APLIKACE ÚHOLY OBCHODNÍHO CESTUJÍCÍHO PRO VÝBĚR OPTIMÁLNÍHO POŘADÍ FÁZÍ SVĚTELNĚ ŘÍZENÝCH KŘIŽOVATEK

Genetické programování 3. část

Seminář VŠE, ČSSI a ICT UNIE

Zkušenosti s provozním využíváním modelu směsných oblastí na ZPO č. 2 v Třineckých železárnách, a.s.

Projekční algoritmus. Urychlení evolučních algoritmů pomocí regresních stromů a jejich zobecnění. Jan Klíma

Počítačová dynamika tekutin (CFD) - úvod -

Výpočet stlačitelného proudění metodou konečných objemů

Optimalizace teplosměnné plochy kondenzátoru brýdových par ze sušení biomasy

Elektronické obvody analýza a simulace

Architektury počítačů

VYUŽITÍ NAMĚŘENÝCH HODNOT PŘI ŘEŠENÍ ÚLOH PŘÍMÝM DETERMINOVANÝM PRAVDĚPODOBNOSTNÍM VÝPOČTEM

Stabilizace Galerkin Least Squares pro

Transkript:

OPTIMALIZACE BRAMOVÉHO PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ OCELI ZA POMOCI NUMERICKÉHO MODELU TEPLOTNÍHO POLE Ing. Tomáš MAUDER prof. Ing. František KAVIČKA, CSc. doc. Ing. Josef ŠTĚTINA, Ph.D. Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí

Obsah Princip a popis plynulého odlévání oceli Aktuálnost a cíle práce Popis zařízení pro plynulé odlévání (ZPO) Matematický model teplotního pole Optimalizační metody Matematické programování Heuristické metody Směr vývoje práce Stochastická optimalizace 2

Před rokem 1950 Nehospodárnost výroby Neefektivnost Plynulé odlévání oceli Po roce 1950 Zvýšení kvality Přes 95% 3

Plynulé odlévání oceli Produktem je tzv. předlitek (polotovar) Dělení podle profilu Brama Sochor Dělení podle geometrie stroje vertikální radiální horizontální 4

Plynulé odlévání oceli Tekutá ocel dopravována v pánvi Mezipánev Krystalizátor ZPO Sekundární chlazení (válce, trysky) Terciární chlazení (přirozená konvekce a radiace) Pálící zařízení 5

Snaha Plynulé odlévání oceli Zvýšení kvality předlitku Eliminace výrobních vad Zvýšení produktivity a hospodárnosti Finanční nákladnost experimentů Nové efektivní matematické metody Numerické modely teplotních polí Optimalizační modely Statistické vyhodnocování výrobních dat 6

Model teplotního pole Fourier-Kirchoffova rovnice 7

Model teplotního pole Fázová přeměna Přístup entalpie 8

Model teplotního pole Diskretizace rovnic NUM-MODEL 9

Model teplotního pole Pokročilý model teplotního pole podle reálného ZPO 10

Model teplotního pole 11

Optimalizace procesu Zvýšení kvality předlitku Zvýšení produktivity procesu Problém optimálního řízení Vstupní parametry: Licí rychlost vz Koeficient přestupu tepla htc1 htc13 Výstupní parametry Teplotní pole (pole entalpií) Ti,j,k Hi,j,k Metalurgická délka M 12

Optimalizační metody Optimalizace = hledání nejlepších výsledků pod vlivem určitých okolností Neexistuje jediný optimalizační algoritmus, který by řešil všechny úlohy efektivně Matematické programování VS Heuristické metody Metody operačního výzkumu 1909 Hledání vázaných extrémů funkcí více proměnných Exaktní metoda Metody hledání,,dobrých řešení Výpočetní náročnost exaktních metod Často založeny na evoluční biologii (Genetic algorithm, Ant algorithm, Firefly algorithm) 13

Účelová funkce Omezení Optimalizační metody NUM-MODEL Nelineární nekonvexní model! 14

Optimalizační metody Testováno na zjednodušeném 2D modelu (10 x 30 buněk x 1000 časových iterací) Výpočet byl proveden na 64 bit PC 2,5GHz 8GB RAM cca 00:30 24:50 minut cca 160 sec (15 x 200) MAUDER, T.; NOVOTNÝ, J. TWO MATHEMATICAL APPROACHES FOR OPTIMAL CONTROL OF THE CONTINUOUS SLAB CASTING PROCESS. In Mendel 2010-16th International Conference on Soft Computing. Brno, Brno University of Technology. 2010. p. 395-400. ISBN 978-80-214-4120-0. 15

Black-box přístup Optimalizační metody Ti,j,k, M Heuristický algoritmus (účelová funkce + omezení) Ti,j,k, M vz, htc1,,htc13 Numerický model teplotního pole Numerický model teplotního pole Numerický model teplotního pole Numerický model teplotního pole Python COM technology MATLAB 16

Optimalizační metody Firefly algorithm Mauder, T.; Sandera, C.; Stetina, J.; Seda, M. Optimization of Quality of Continuously Cast Steel Slabs by Using Firefly Algorithm, Conference on Materials and Technology, Materiali in Tehnologije, Portorož, Slovenia 17

Směr vývoje práce Vývoj 3D modelu s respektem celé geometrie ZPO Inverzní úlohy Re-mesh pro urychlení numerického výpočtu Porovnání různých heuristik Stochastická optimalizace na 3D modelu 18

Směr vývoje práce Statistické vyhodnocování dat 19

Směr vývoje práce Technika scénářového přístupu pro stochastickou optimalizaci (progressive hedging algorithm) KLIMEŠ, L.; POPELA, P. An Implementation of Progressive Hedging Algorithm for Engineering Problems. In MENDEL 2010-16th International Conference on Soft Computing. Brno, BUT. 2010. p. 459-464. ISBN 978-80-214-4120-0. 20

Zhodnocení Porovnání optimalizačních algoritmů na zjednodušeném modelu Použití stochastické optimalizace na zjednodušeném modelu Byl vyvinut 2D model teplotního pole podle reálné geometrie ZPO Heuristická optimalizace na pokročilém modelu (Firefly) 21

Děkuji za pozornost GAČR106/08/0606 - Modelování přenosu tepla a hmoty při tuhnutí rozměrných systémů hmotných kovových materiálů, GAČR106/09/0940 - Numerický a stochastický model plynule odlévaných ocelových předlitků obdélníkového profilu, BUT BD13002 - Matematické modelování a optimalizace v průmyslových aplikacích. 22