UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

JOS SIMEN CAAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS ENERGTICAS Y

FLUIDICAS

ING. MARIO CHAVEZ

Tercer Avance

Proyecto Transferencia de Calor II

INSTRUCTOR:

MAX BARILLAS

INTEGRANTES:

Diego Francisco Blanco Tobal 00042511 Sergio Augusto Bolaos Vargas 00039612 Franklin Alejandro Castellanos Amaya 00601912

Axel Leonardo Don Rodrguez 00056512 Marlon Ernesto Olivares Melndez 00009711 Alfonso Sampera Gonzlez 00509211

FECHA DE ENTREGA:

Viernes 20 de noviembre de 2015

INTRODUCCIN

Es necesario reconocer la temperatura como un factor externo de enorme importancia,

ya que afecta prcticamente a todas las caractersticas de los materiales. Las

propiedades mecnicas, elctricas o trmicas sufren importantes cambios cuando la

temperatura vara.

Dada la naturaleza del proyecto, deben tenerse en cuenta los efectos trmicos a la hora

de dimensionar o seleccionar el material idneo, ya que una seleccin a la ligera

o tomados de manera arbitraria puede ocasionar resultados completamente errneos .

Ahora bien, con el material seleccionado, es importante el recordar que cuando un slido

recibe energa en forma de calor, el material lo absorbe, lo transmite y se expande. Estos

tres fenmenos dependen respectivamente de tres propiedades caractersticas del

material: la capacidad calorfica, su conductividad trmica y de su coeficiente de

dilatacin.

Las simulaciones son una herramienta importante al momento del diseo, ya que permiten

dimensionar y establecer las condiciones a las que, para nuestro caso, el medidor estar

expuesto. Tales como temperatura ambiente, flujo de calor, potencia de la resistencia, etc.

A su vez, la simulacin nos permite establecer condiciones de entrada que podemos

asegurar que son posibles de establecer en la realidad por ejemplo, potencia y temperatura

ambiente. Con la simulacin, se pretende obtener un modelo funcional sin la necesidad de

realizar diversos medidores fsicos, hasta obtener uno funcional y de esta manera disminuir

el costo de la fabricacin.

A continuacin una serie de capturas de pantalla en las cuales se da a explicar el proceso de

simulacin en el programa Autodesk Simulation Mechanical

Modelo exportado a simulation mechanical

Luego se procede a definir las propiedades de los materiales del modelo y se define el mallado

(forma y tamao de este). Para el caso se eligi tetraedro ya que por su uniformidad otorga una mejor aproximacin en el resultado.

Para definir el mallado se selecciona 3D Mesh settings, luego se selecciona Options y se procede a determinar el tamao de la malla en una escala absoluta

Para definir las condiciones de la simulacin se selecciona la cara o el cuerpo que se desea que

tenga dicha restriccin o condicin. Luego se elige la condicin que se quiere utilizar en la pestaa

de setup.

Lista de condiciones puestas para la simulacin.

N de condicion Valor Elemento al que se aplica

8 0.87 Exterior de las muestras

9 0.75 Exterior del asilante

10 10 W Resistencia 11 90 C Resistencia

12 1.935 W/m^2 Readio externo del aislante

13 5.439 W/m^2 Superficie externa de la muestra

14 3.054 W/m^2 Superficie lateral del aislante

15 34 C Superficie exterior del modelo

Vista del modelo con sus respectivas condiciones

Luego de tener las condiciones necesarias en la pestaa de Analysis se selecciona Run Simulation para proceder con la simulacin.

Resultados de la temperatura para la temperatura

Resultado de la simulacin para el flujo de calor por unidad de rea

Tabla de resultados

T_int muestra

89.896 C

T_ext muestra

62.771 C

T 27.125 C

Flujo cara muestra por unidad de

rea

3.50E-04 W/mm2

rea de la muestra

0.00785398 m2

Flujo de calor neto

en la muestra

2.75 W