Python simulation of heating and cooling of Extruded tubes using Excel as interface
2024 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
This project focuses on the cooling processes of Nickel-based stainless-steel pipes in various environmental conditions. A Python program was developed to simulate the thermal behavior of these pipes, employing linear interpolation and the finite difference method to predict temperature distributions. To facilitate data handling and further analysis, the Python script was integrated with Excel, allowing for an efficient interface for manipulating input data and visualizing simulation outputs.
The accuracy and reliability of the computational model were rigorously tested by comparing the simulation results with data obtained from ANSYS simulations under similar conditions. The comparative analysis demonstrated a high degree of accuracy, with the Python-based model achieving very good agreement with the ANSYS results. The validation confirms the model’s effectiveness in predicting the cooling behavior in Ni-based stainless-steel pipes and underscores its potential utility for industrial applications seeking cost-effective analytical tools. The successful integration of Python and Excel also highlights the practicality of using accessible software for complex engineering analyses.
Abstract [sv]
Detta projekt fokuserar på kylprocesser av rostfria rör baserade på nickel i olika miljöförhållanden. Ett Python-program utvecklades för att simulera dessa rörs termiska beteende, där linjär interpolation och finit differensmetod användes för att förutsäga temperaturfördelningar över tiden. För att underlätta hantering av data och vidare analys integrerades Python-skriptet med Excel, vilket möjliggjorde ett effektivt gränssnitt för att manipulera indata och visualisera simuleringsresultat.
Noggrannheten och tillförlitligheten hos den beräkningsmässiga modellen testades rigoröst genom att jämföra simuleringsresultaten med data som erhållits från ANSYS-simuleringar under liknande förhållanden. Den jämförande analysen visade en hög grad av noggrannhet, där den Python-baserade modellen uppnådde väldigt bra överensstämmelse med ANSYS-resultaten. Valideringen bekräftar modellens effektivitet för att förutsäga kylbeteendet i nickelbaserade rostfria rör och understryker dess potentiella nytta för industriella tillämpningar som söker kostnadseffektiva analytiska verktyg. Den framgångsrika integrationen av Python och Excel belyser också praktiken att använda tillgänglig programvara för komplexa ingenjörsanalyser.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 62
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:157
Keywords [en]
Nickel-based stainless-steel, Cooling processes, Thermal simulation, Finite difference method, Python, Excel integration, Computational accuracy, ANSYS comparison, Industrial applications
Keywords [sv]
Nickelbaserat rostfritt stål, Kylprocesser, Termisk simulering, Finit differensmetod, Python, Excel-integration, Beräkningsprecision, ANSYS-jämförelse, Industriella applikationer
National Category
Metallurgy and Metallic Materials
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-351024OAI: oai:DiVA.org:kth-351024DiVA, id: diva2:1885850
External cooperation
Alleima AB
Subject / course
Materials and Process Design
Educational program
Bachelor of Science
Supervisors
Examiners
2024-07-262024-07-262024-07-29Bibliographically approved