Comparación Analítica y Numérica Para Un Problema De Perdida De Energía En Coordenadas Cilíndricas
Páginas: 9 (2031 palabras)
Publicado: 19 de abril de 2011
Universidad De Santiago De Chile
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica
Ingeniería Civil Mecánica.
Comparación analítica v/s numérica para un problema de pérdida de energía.
Nombre : David Arroyo Sáez
Profesor : Roberto Santander
Asignatura : Transferencia de calor
Fecha de entrega : 14 de Abril del 2011
ÍNDICE
1 ÍNDICE 22 RESUMEN DEL CONTENIDO DEL INFORME 3
3 OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA 3
3.1 Objetivo General 3
3.2 Objetivos específicos 4
4 INTRODUCCIÓN 4
5 GENERALIDADES 5
6 METODOS MATEMATICOS A UTILIZAR 7
6.1 Método de conducción de calor en régimen transitorio, en sólidos semi-infinitos 7
6.2 Método de elementos finitos (MEF) 7
7 CALCULOS DEL TRABAJO 8
7.1 Cálculo analitico delflujo calorico 9
7.2. Cálculo de los flujos calóricos en las paredes, considerando condiciones de Robin, por el método de las resistencias………………………………………………………………………………………....10
7.3 Cálculo numérico del flujo calorico 11
8 CONCLUSIÓN 15
RESUMEN DEL CONTENIDO DEL INFORME
El presente informe, de la asignatura transferencia de calor, tiene como objetivo, analizar el proceso deconducción de calor, en régimen transitorio, para un cilindro circular hueco con un aislante sobre este.
Los estudios realizados fueron hechos mediante la ayuda de algunos softwares computacionales, tales como, MathCad y Comsol, este ultimo tiene como finalidad, mostrar los resultados de forma visual, para contrastar los cálculos matemáticos y de esta forma, comprender de mejor modo lassituaciones físicas descritas en el desarrollo del proyecto.
Los métodos matemáticos utilizados y comparados, son el de elementos finitos (MEF) y algunas soluciones analíticas que serán contrastados vía gráfica y posterior análisis.
OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA
Objetivo General
El objetivo general de este proyecto, es lograr por medio de métodos numéricos y analíticos, representar el proceso detransporte de energía en un tubo circular hueco con una capa exterior de fibra de vidrio que actúa como aislante, a partir de esto realizar comparaciones con distintos métodos. El estudio de este tema es muy importante para la optimización de recursos, por cuando llegue la hora de elegir los materiales a utilizar sea de la mejor forma nuestra construcción del proyecto.
Objetivos específicosConocer el marco teórico del proceso de transporte de energía y su perdida, junto con algunos datos de los procesos y equipos utilizados en la industria térmica.
Adaptar los conocimientos teóricos, a programas computacionales, que son de gran ayuda cuando se conoce el proceso en estudio.
INTRODUCCIÓN
El estudio de la perdida de energía y la optimización de nuestros costos es muy importante enla industria, puesto que, sin este, los costos de producción, generación y traslación de energía serian altísimos.
El uso del calor hoy en día nos sirve para generar energía, como los recursos que tenemos no son inagotables y tienen un costo asociado debemos siempre preocuparnos de optimizar nuestros problemas, así aumentando al máximo nuestro rendimiento.
La labor de los ingenieros, sobretodo los mecánicos, es el de lograr por medio de los recursos computacionales, lograr alcanzar estándares óptimos, en el proceso de generación de energía, lo cual en un mercado tan extenso, es una gran puerta para desarrollar una carrera profesional.
GENERALIDADES
La perdida de energía en forma de calor que se analizara en este trabajo consiste en una tubería de sección circular aislada concierto aislante que ya será mencionado, dentro de esta circula vapor saturado expulsado por una caldera.
La caldera es uno de los componentes más importantes de una instalación de calefacción. El calor se trasmite al fluido interno existente en la caldera, mediante la combustión de un compuesto sólido (carbón,...), líquido (gasóleo,...) o gaseoso (propano,...).
El fluido...
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica
Ingeniería Civil Mecánica.
Comparación analítica v/s numérica para un problema de pérdida de energía.
Nombre : David Arroyo Sáez
Profesor : Roberto Santander
Asignatura : Transferencia de calor
Fecha de entrega : 14 de Abril del 2011
ÍNDICE
1 ÍNDICE 22 RESUMEN DEL CONTENIDO DEL INFORME 3
3 OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA 3
3.1 Objetivo General 3
3.2 Objetivos específicos 4
4 INTRODUCCIÓN 4
5 GENERALIDADES 5
6 METODOS MATEMATICOS A UTILIZAR 7
6.1 Método de conducción de calor en régimen transitorio, en sólidos semi-infinitos 7
6.2 Método de elementos finitos (MEF) 7
7 CALCULOS DEL TRABAJO 8
7.1 Cálculo analitico delflujo calorico 9
7.2. Cálculo de los flujos calóricos en las paredes, considerando condiciones de Robin, por el método de las resistencias………………………………………………………………………………………....10
7.3 Cálculo numérico del flujo calorico 11
8 CONCLUSIÓN 15
RESUMEN DEL CONTENIDO DEL INFORME
El presente informe, de la asignatura transferencia de calor, tiene como objetivo, analizar el proceso deconducción de calor, en régimen transitorio, para un cilindro circular hueco con un aislante sobre este.
Los estudios realizados fueron hechos mediante la ayuda de algunos softwares computacionales, tales como, MathCad y Comsol, este ultimo tiene como finalidad, mostrar los resultados de forma visual, para contrastar los cálculos matemáticos y de esta forma, comprender de mejor modo lassituaciones físicas descritas en el desarrollo del proyecto.
Los métodos matemáticos utilizados y comparados, son el de elementos finitos (MEF) y algunas soluciones analíticas que serán contrastados vía gráfica y posterior análisis.
OBJETIVOS DE LA EXPERIENCIA
Objetivo General
El objetivo general de este proyecto, es lograr por medio de métodos numéricos y analíticos, representar el proceso detransporte de energía en un tubo circular hueco con una capa exterior de fibra de vidrio que actúa como aislante, a partir de esto realizar comparaciones con distintos métodos. El estudio de este tema es muy importante para la optimización de recursos, por cuando llegue la hora de elegir los materiales a utilizar sea de la mejor forma nuestra construcción del proyecto.
Objetivos específicosConocer el marco teórico del proceso de transporte de energía y su perdida, junto con algunos datos de los procesos y equipos utilizados en la industria térmica.
Adaptar los conocimientos teóricos, a programas computacionales, que son de gran ayuda cuando se conoce el proceso en estudio.
INTRODUCCIÓN
El estudio de la perdida de energía y la optimización de nuestros costos es muy importante enla industria, puesto que, sin este, los costos de producción, generación y traslación de energía serian altísimos.
El uso del calor hoy en día nos sirve para generar energía, como los recursos que tenemos no son inagotables y tienen un costo asociado debemos siempre preocuparnos de optimizar nuestros problemas, así aumentando al máximo nuestro rendimiento.
La labor de los ingenieros, sobretodo los mecánicos, es el de lograr por medio de los recursos computacionales, lograr alcanzar estándares óptimos, en el proceso de generación de energía, lo cual en un mercado tan extenso, es una gran puerta para desarrollar una carrera profesional.
GENERALIDADES
La perdida de energía en forma de calor que se analizara en este trabajo consiste en una tubería de sección circular aislada concierto aislante que ya será mencionado, dentro de esta circula vapor saturado expulsado por una caldera.
La caldera es uno de los componentes más importantes de una instalación de calefacción. El calor se trasmite al fluido interno existente en la caldera, mediante la combustión de un compuesto sólido (carbón,...), líquido (gasóleo,...) o gaseoso (propano,...).
El fluido...
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