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Simulación númerica del tratamiento térmico de carburizado y temple de aceros de baja aleación
FIDEL MARTINEZ OLVERA
JOSE JULIAN III MONTES RODRIGUEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial
TRANSFERENCIA CALOR
"Esta tesis se enfocó en el desarrollo de un modelo que describe los fenómenos de transferencia de calor y masa para simular el tratamiento térmico de carburizado y temple en aceros de baja aleación. El modelo partió de la modificación de un código computacional denominado CONDUCT (acrónimo de “heat CONduction and DUCT flow”), que solo es útil para la representación de cantidades escalares en dominios de cálculo con geometría regular, por lo que fue necesario modificarlo para que represente dominios no ortogonales, debido a que en la realidad son los más comunes. Para lograrlo se discretizó la ecuación diferencial parcial general de transporte bidimensional en el interior y en las fronteras de un dominio computacional mediante el método numérico del volumen finito, por lo que se hizo el cambio de un dominio físico o real a un dominio computacional, es decir, se cambió de ejes coordenados 𝑥 y 𝑦 a ejes 𝜉 y 𝜂, aplicando la regla de la cadena e involucrando el teorema de la divergencia sobre el interior del volumen de control, para obtener así una integral de superficie en un área cerrada. Una vez que se obtuvieron los coeficientes de la ecuación discretizada que involucran los dominios no ortogonales, se implementaron en la subrutina de la parte invariante del código, donde están contenidos los cálculos generales que son comunes a todas las posibles aplicaciones. Se incluyó en la subrutina de la parte adaptativa del código la especificación para cada tipo de problema, con detalles acerca de la geometría, condiciones iniciales de las variables dependientes, propiedades térmicas consideradas constantes, criterios de convergencia e inicio o fin de la resolución de la ecuación discretizada general, además de la impresión de las variables dependientes y las condiciones a la frontera del problema, así como también las funciones que provienen de la modificación a dominios no ortogonales y que son llamadas por la parte invariante. Después, se reprodujo un problema tipo con diferentes condiciones a la frontera y propiedades térmicas constantes y variables para un sistema de coordenadas ortogonales planteado en el manual del usuario de CONDUCT, del cual, una vez que se realizó, se obtuvieron los mismos resultados reportados en el manual, asegurando así que el modelo es apropiado para ambos dominios, es decir, ortogonales y no ortogonales. Posteriormente, se reprodujeron cuatro esquemas de tratamiento termoquímico de carburizado y difusión publicados en la litera"
2019-12
Tesis de maestría
Español
MX
Público en general
TRANSFERENCIA DE CALOR
Aparece en las colecciones: Simulaciones de ingeniería y caracterización experimental

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