Modelado de sistemas termicos

MODELADO DE SISTEMAS TERMICOS
En los sistemas térmicos las señales comúnmente empleadas son la temperatura T y las potencias p(t) (flujo de calor por unidad de tiempo).
Los sistemas térmicos sonaquellos que involucran la transferencia de una sustancia a otra. Estos sistemas se analizan en términos de resistencia y capacitancia, aunque la capacitancia térmica y la resistencia térmica tal vezno se representen con precisión como elementos de parámetros concentrados.
Para la transferencia de calor por conducción o convección.
q=k∆∅
En donde:
q= flujo de calor, Kcal/seg
∆∅=diferencia de temperatura, ºC
K= coeficiente, Kcal/seg ºC
Resistencia y capacitancia térmica
La resistencia térmica R para la transferencia de calor entre dos sustancias se define del modo siguiente:R= cambio en la diferencia de temperatura, ºCcambio en el flujo de calor, Kcalseg
La resistencia térmica R para una transferencia de calor por conducción o por convección se obtiene mediante:
R=d(∆∅)dq
Dado que los coeficientes de conductividad y convección térmica son casi constantes, la resistencia térmica para la conducción o la convección es constante.
La capacitancia térmica C sedefine mediante:
C= cambio en el calor almacenado, kcalcambio en la temperatura, C

El modelado de estos sistemas térmicos es un principio complicado, ya que la temperatura no suele ser homogénea enlos cuerpos, lo que dará lugar a ecuaciones diferenciales en derivadas parciales y, por tanto, a modelos de parámetros distribuidos. Se suele simplificar en muchos casos dividiendo el cuerpo en variaspartes, o ecuaciones diferenciales ordinarias y, por tanto, modelos de parámetros concentrados.
El calor puede fluir por conducción, convección y por radiación. El primero fenómeno es prácticamentelineal, el flujo de calor es proporcional a la diferencias de temperaturas. La convección es debida al flujo, sobre la superficie del cuerpo de sustancias gaseosas o líquidas. La convección no es...