یک روش عددی طراحی برای کوره‌های پیوسته تشعشعی پخت رنگ در صنعت خودرو

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

طراحی بهینه کوره‌های تشعشعی پخت رنگ خودرو، بخصوص برای پخت رنگ خودروهای با شکل هندسی پیچیده، کار دشوار و از این رو حائز اهمیت فراوان علمی و صنعتی است که تاکنون کمتر مورد بحث قرار گرفته است. در این مقاله الگوریتمی عددی ارائه می‌شود که قادر به تعیین دماهای بهینه گرمکن‌های سقفی در یک کوره تشعشعی پخت رنگ خودرو است. با تعریف تابع هدف بر اساس معیار کاربردی پنجره پخت، شرایط پخت مطلوب رنگ در نقاط مختلف بدنه خودرو در حالت عملکرد بهینه کوره فراهم می‌گردد. به منظور کوتاه کردن زمان محاسبات، یک مقطع دو بعدی از کوره و خودرو سمند مورد مطالعه قرار گرفته و نشان داده می‌شود که مسأله طراحی را می‌توان به کمک روش بهینه‌یابی بیشترین نرخ نزول به خوبی حل کرد. الگوریتم پیشنهادی قابل تعمیم به شرایط سه بعدی نیز می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Numerical Design Approach for the Continuous Radiation Paint Curing Ovens in Automotive Industries

نویسندگان [English]

  • R. Mehdipour
  • A. Ashrafizadeh
  • S. Aghanajafi
Department of Mechanic Engineering, K. N. Toosi University of Technology
چکیده [English]

Design of radiation paint cure ovens in automotive industries is an important yet difficult task which has not been discussed adequately in the open literature. This is particularly true when complex body frames are considered. In this paper a numerical dynamic optimization algorithm is proposed which provides the optimum temperatures of a fixed number of radiation panels installed on the ceiling of an automotive paint cure oven. Using a paint cure window criterion to define the admissible design space and the objective function, a nearly uniform and satisfactory paint curing condition is obtained at the optimum design point. To describe the method in a simple, clear and computationally affordable context, a two-dimensional section of an oven and the automobile body is considered. It is shown that even the classical steepest descent optimization method converges fast enough in this particular application. The proposed method is also applicable in three-dimensional problems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Paint curing
  • Radiation Heat transfer
  • Oven design
  • optimization