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Modelado numérico de la transferencia de calor de un "sólido en movimiento" y su efecto en la convección
JOSE LUIS SANCHEZ GAYTAN
NICOLAS JUAREZ RODRIGUEZ
JOSE ALFREDO MANZO PRECIADO
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial
TRANSFERENCIA DE CALOR
En la actualidad hay una infinidad de trabajos concernientes al estudio sobre transporte de masa y energía. Para la modelación de la solidificación fue necesario acoplar una aproximación de volumen de control (CV) y el método de Elemento Finito (MEF). El primer método es usado para determinar una capacitación equivalente capaz de describir el transporte de energía mientras que el segundo método proporciona una temperatura sobre el dominio del material. La modelación de solificación es usada como una herramienta para ayudar en el análisis y eliminación de los defectos de manufactura que se llevan a cabo durante el vaciado de los semi-sólidos. El tamaño de grano y otras formas micro-estructurales tales como la morfología de fase son factores primarios para determinar las propiedades mecánicas de los materiales. Para considerar el efecto de velocidad en una modelación de solidficación, un modelo de deformación numérica basado en la formulación de flujo es presentado. La deformación del material de la implementación de los elementos sub-paramétricos es permitir el acoplamiento entre la deformación y los modelos numéricos térmicos. Para determinar la temperatura sobre el dominio del material, la formulación del MEF para transferencia de calor por conducción es descrita. Para explicar la modelación de solidificación con transporte de masa, un nuevo método de capacitación de volumen de control es presentado en este trabajo. Esta aproximación esta fundada den la teoría que describe la transferencia de energía a través de un volumen de control. Una ecuación diferencial parcial equivalente de gobierno es establecida y diseñada para ser transformable dentro de la MEF que es comúnmente usado para modelar problemas de conducción de calor transitorio. Esta aproximación evita la necesidad de usar métodos convencionales de convección y elimina algunos problemas de estabilidad de integración que abastezca exactamente a los flujos de entalpía generados por el transporte de masa. Se presenta en este trabajo el desarrollo y aplicación del método de capacitancia para problemas donde la deformación visco plástica y la solificación son combinadas. Dicha aproximación adoptada está fundadad sobre la teoría del volumen de control. Esencialmente fue usado el método arbitrario lagrangiano-euleriano (ALE) , que facilito el tratamiento de las discontinuidades propuestas. La discretización del dominio del material es llevada a cabo usando elementos sub-paramétricos, como función.
2008
Tesis de doctorado
Español
MX
Beneficiarios de fondos federales y solicitantes
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
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