
Program "COLDCAST" został zaprolektowany do
obliczeń przepływu ciepła metodą różnic skończonych. Dzięki zastosowaniu tzw.
konwencji entalpowej, możliwe jest efektywne wykonywanie obliczeń dla materiałów o
silnie nieliniowych właściwościach cieplnych czyli przykładowo dla krzepnących
stopów metali. Program pozwala na wprowadzanie własności materiałów w funkcji
temperatury, a w przypadku materiałów egzotermicznych, również w funkcji czasu.
Pozwala to na wszechstronną symulację procesów cieplnych z uwzględnieniem również
procesów egzo- i endotermicznych.
Po zakończeniu obliczeń możliwa jest dalsza analiza
otrzymanych wyników w zakresie temperatur w wybranych punktach oraz strumieni ciepła
pomiędzy różnymi elementami geometrii.
Program został opracowany szczególnie starannie pod
względem organizacyjnym, pozwala to na łatwą obsługę i pracę nad wieloma problemami
niezależnie, lub przez zespół wieloosobowy. Umożliwia to na wykorzystanie programu
również do celów dydaktycznych w zakresie problemów przepływu ciepła, jak i nauki
nowoczesnych metod projektowania technologii. Program posiada większość cech dużych
syrtemów symulacji takich jak "RWP-SIMTEC", MAGMA", "ANSYS" i
innych.
Całość programu została podzielona na powiązane ze sobą
moduły, odpowiedzialne za kolejne etapy opracowywania symulacji. Pierwszym jest moduł
projektu, pozwalający na zdefiniowanie osobnego zestawu danych, które w ten sposób
integrują całość danych.

Lista projektów
Kolejnym elementem jest baza danych materiałowych. Jak
nadmieniono wcześniej, większość własności materiału jest określana w funkcji
temperatury, co pozwala na bardzo dokładny opis obiektu symulacji.

Baza materiałowa
W kolejnym etapie wprowadzana zostaje geometria obiektu oraz
warunki brzegowe i początkowe. Program może wykonywać symulacje dla obiektów
dwuwymiarowych w układzie współrzędnych prostokątnych lub walcowych. Kolejna wersja
programu posiadać będzie możliwosć prowadzenia obliczeń dla układu trójwymiarowego.
Edycja geometrii odbywa się za pomocą klasycznego edytora
tekstowego. Rozwiązanie to ma wadę, polegającą na braku bieżącej kontroli
wprowadzanej geometrii, ale ma również niezaprzeczalne zalety edukacyjne, pokazuje
zależności między odpowiednimi strukturami danych.

Edycja geometrii obiektu
Po wprowadzeniu geometrii można przejść do zasadniczego
modułu obliczeniowego. Wewnątrz tego modułu ustalane są pozostałe parametry
obliczeń, takie jak zakres czasu symulacji, krok obliczeń, wybór sposobu prezentacji
pola temperatur, skala temperatur, punkty pomiarowe i inne.

Pole temperatur
W trakcie obliczeń istnieje możliwość zatrzymania procesu
i analizy poszczególnych elementów. Można określić temperaturę wybranego punktu, jak
również przebieg krzepnięcia (ilość wydzielonego ciepła krystalizacji).

Temperatura wskazanego elementu oraz ilość wydzielonego ciepła krystalizacji
W trakcie obliczeń i również po ich zakończeniu istnieje
możliwość podglądu i analizy przebiegu temperatur w wybranych punktach geometrii.

Wykres temperatur w wybranych punktach
Po zakończeniu obliczeń można przeprowadzić analizę
wyników. Rejestrowane są temperatury w dowolnie wybranych punktach oraz strumienie
ciepła pomiędzy wybranymi elementami badanego obszaru. Analiza ta odbywa się za pomocą
standardowego programu "TEMPERATURA", zintegrowanego z całym systemem. Można
również zapisać poszczególne "klatki" z obrazem pola temperatur i
zaprezentować je za pomocą specjalnego programu "FILM", odtwarzającego
zapisane obrazy w wybranej kolejności i z określoną szybkością.
Program obecnie jest wykorzystywany w naszej
Firmie oraz w Katedrze Odlewnictwa Politechniki Śląskiej w Gliwicach
zarówno do celów dydaktycznych jak i naukowych.