sumas

1. INTRODUCCIÓN.
En este documento se presenta un resumen del trabajo realizado para intentar estimar el error de medida de un termopar colocado en el centro de una partícula esférica (con un diámetro del orden de pocos milímetros), que se encuentra rodeada de una corriente gaseosa a una determinada temperatura.
El objetivo último de estas estimaciones es disponer de una forma razonablementefiable para corregir las medidas de temperatura que se han hecho con termopares “finos”, es decir, de diámetros pequeños (aprox. 50 micras en casi todos los casos), colocados dentro de partículas esféricas de madera de boj durante los ensayos de calentamiento y/o devolatilización realizados en el quemador de llama plana.
En la mayor parte de estos ensayos se tomaron medidas simultáneas detemperatura en dos posiciones radiales diferentes dentro de las partículas: un termopar colocado en el centro (r = 0 mm) y el otro generalmente a 0.5 mm de la superficie de la misma. Se hicieron pruebas con diferentes tamaños de partícula (Dp ente 3 y 15 mm) en condiciones de ausencia de O2 (ensayos de devolatilización); que posteriormente se completaron con ensayos de partículas de un material inerte (seeligió alúmina), también de diferentes tamaños (Dp  2.3, 5.7 y 7.6 mm) para disponer de curvas sólo de calentamiento.
El problema surgió al procesar las curvas de temperatura obtenidas y compararlas con los diferentes códigos de cálculo disponibles (aproximaciones térmicamente delgada y gruesa), puesto que en todos los casos se observó que la evolución temporal de las temperaturas“experimentales” era más rápida que la de las “calculadas”.
Después de probar diferentes alternativas relacionadas con el método de ensayo (cambios en la orientación de la partícula respecto al flujo de gases para evaluar la posible influencia de la anisotropía de la madera; mejora del contacto de los termopares con la madera: termopares soldados o anudados, colocación de fibras/astillas para forzar el contactotermopar-madera, poner tapones de alúmina en los agujeros de entrada/salida de los termopares para evitar efectos del flujo de volátiles y/o vapor de agua); no se consiguió mejorar el ajuste entre temperaturas experimentales y calculadas.
Por ello, finalmente se pensó si el problema estaría no en los ensayos propiamente dichos, sino en la forma de realizar las medidas. Es decir, si el hecho demedir con termopares tan finos no estaría introduciendo un error sistemático en las temperaturas registradas, asociado a la transferencia de calor por conducción a lo largo del hilo del termopar.
Si así fuera, sería deseable disponer de alguna forma “fiable” de estimar ese error y así poder corregir las temperaturas experimentales antes de compararlas con las calculadas.
Para ello se hadesarrollado un código que pretende estimar el error de medida de un termopar colocado en el centro (esto es importante, porque sólo vale para esa situación) de una partícula en principio supuesta cilíndrica (como se explicará más adelante) que se encuentra rodeada de una corriente gaseosa a una cierta temperatura.

2. DEFINICIÓN DEL ERROR DE MEDIDA.
A continuación se explica cómo se define el error demedida que se va a calcular con el programa.
La idea es que se dispone de una partícula de un material determinado y de forma cilíndrica con una temperatura inicial Tpartícula, que se va a introducir en una corriente gaseosa que está a una temperatura Tgas.
Tal y como se explica en el apartado siguiente, a la partícula se le realiza un taladro centrado y a lo largo de su eje, para hacer unagujero en el que insertar un termopar que la atravesará de lado a lado, y que se utilizará para medir la temperatura de la partícula en una determinada posición axial. El resto del espacio dentro del agujero que no ocupa el termopar, se supone que está lleno de aire a una temperatura Taire.
Estas temperaturas, Tpartícula, Tgas y Taire, sirven para definir alguna de las condiciones de contorno del...