MODELO FUNDICION
Páginas: 8 (1931 palabras)
Publicado: 20 de julio de 2015
INTRODUCCION
Los procesos de fundicion de metales han ido avanzando durante el paso de los años cada vez se hace mas evidente la necesidad de obtener modelos a partir de diferentes fenomenos fisicos en el caso de la fundicion se observa el fenomeno de fusion y su posterior solidificacion, se quiere conocer el comportamiento de fluido que tiene mientras esta liquido y despues busca conocer lo queocurre durante la solidificacion.
Hoy en día todavía se utilizan diferentes métodos analíticos como referencias estándar para validar los modelos numéricos , se presentan varios modelos matemáticos y formulaciones para resolver numéricamente problemas de solidificación y de fusión.Se analizan ventajas y desventajas de cada formulación. Los recientes avances en el modelado problemas desolidificación y fusión asociados con movimiento convectivo de la fase líquida son discutidos . Con base en este estudio global , pautas básicas se describen a elegir unformulación matemática correcta para resolver los problemas de solidificación y fusión.
Los fenómenos de solidificación y de fusión se asocian con muchas aplicaciones prácticas . Se presentan en una amplia gama de procesos industriales ,tales como la elaboración de metales , la solidificación de fundición, ingeniería ambiental y sistema de almacenamiento de energía térmica en una estación espacial.
En estos procesos , la materia está sujeto a un cambio de fase . En consecuencia, un límite que separa dos fases diferentes se desarrolla y se mueve en la materia durante el proceso. Transporte propiedades varían considerablemente entrelas fases , que resultan en totalmente diferentes tasas de energía, masa y el transporte de momento de una fase a otra . En estos problemas, la posición de la frontera en movimiento no se pueden identificar con antelación , pero no se ha determinado como importante constituyente de la solución. El término ' movimiento problemas de límites ' se asocia con problemas de límites en función del tiempo ,en los que la posición del contorno móvil es determinado como una función del tiempo y el espacio. Mover problemas de límites , también denominado como problemas de Stefan , se estudiaron ya en 1831 por Lame y Clapeyron [ 1 ] . Sin embargo, el secuencia de los artículos [ 2 , 3 ] escrito por Stefan ha dado su nombre a esta familia de problemas , que el resultado de su estudio de la fusión de lacapa de hielo polar alrededor de 1890 .
Metodos Analiticos
El método de Neumann
El problema más simple de cambio de fase es el problema de una fase primera resuelto analíticamente por Stefan. El término " una fase ' designa sólo una de las fases (líquido) siendo"activa", la otra fase se aloja en su temperatura de fusión . La solución de Stefan con constantepropiedades termofísicas muestra que latasa de fusión o solidificación en un semi- infinitaregión está gobernada por un número adimensional , conocido como el número Stefan ( St) ,
donde Cl es la capacidad calorífica del líquido, Hf es el calor latente de fusión , y Tl y Tm son las temperaturas del punto de fusión de los alrededores y , respectivamente.
Neumann extendió la solución de Stefan al problema de dos fases. En este escenariomás realista , el estado inicial del material de cambio de fase se supone que es sólida, por un proceso de fusión , pero su temperatura inicial no es igual a la temperatura de cambio de fase , y su temperatura durante la fusión no se mantiene en un valor constante . Si fusión de una losa de semi- infinita ( 0
Conduccion de calor en la region solida:
Temperatura de interfase:
Condicion de Stefan:
Condiciones iniciales:
Condiciones limite:
Donde Xt es la posición de la...
Los procesos de fundicion de metales han ido avanzando durante el paso de los años cada vez se hace mas evidente la necesidad de obtener modelos a partir de diferentes fenomenos fisicos en el caso de la fundicion se observa el fenomeno de fusion y su posterior solidificacion, se quiere conocer el comportamiento de fluido que tiene mientras esta liquido y despues busca conocer lo queocurre durante la solidificacion.
Hoy en día todavía se utilizan diferentes métodos analíticos como referencias estándar para validar los modelos numéricos , se presentan varios modelos matemáticos y formulaciones para resolver numéricamente problemas de solidificación y de fusión.Se analizan ventajas y desventajas de cada formulación. Los recientes avances en el modelado problemas desolidificación y fusión asociados con movimiento convectivo de la fase líquida son discutidos . Con base en este estudio global , pautas básicas se describen a elegir unformulación matemática correcta para resolver los problemas de solidificación y fusión.
Los fenómenos de solidificación y de fusión se asocian con muchas aplicaciones prácticas . Se presentan en una amplia gama de procesos industriales ,tales como la elaboración de metales , la solidificación de fundición, ingeniería ambiental y sistema de almacenamiento de energía térmica en una estación espacial.
En estos procesos , la materia está sujeto a un cambio de fase . En consecuencia, un límite que separa dos fases diferentes se desarrolla y se mueve en la materia durante el proceso. Transporte propiedades varían considerablemente entrelas fases , que resultan en totalmente diferentes tasas de energía, masa y el transporte de momento de una fase a otra . En estos problemas, la posición de la frontera en movimiento no se pueden identificar con antelación , pero no se ha determinado como importante constituyente de la solución. El término ' movimiento problemas de límites ' se asocia con problemas de límites en función del tiempo ,en los que la posición del contorno móvil es determinado como una función del tiempo y el espacio. Mover problemas de límites , también denominado como problemas de Stefan , se estudiaron ya en 1831 por Lame y Clapeyron [ 1 ] . Sin embargo, el secuencia de los artículos [ 2 , 3 ] escrito por Stefan ha dado su nombre a esta familia de problemas , que el resultado de su estudio de la fusión de lacapa de hielo polar alrededor de 1890 .
Metodos Analiticos
El método de Neumann
El problema más simple de cambio de fase es el problema de una fase primera resuelto analíticamente por Stefan. El término " una fase ' designa sólo una de las fases (líquido) siendo"activa", la otra fase se aloja en su temperatura de fusión . La solución de Stefan con constantepropiedades termofísicas muestra que latasa de fusión o solidificación en un semi- infinitaregión está gobernada por un número adimensional , conocido como el número Stefan ( St) ,
donde Cl es la capacidad calorífica del líquido, Hf es el calor latente de fusión , y Tl y Tm son las temperaturas del punto de fusión de los alrededores y , respectivamente.
Neumann extendió la solución de Stefan al problema de dos fases. En este escenariomás realista , el estado inicial del material de cambio de fase se supone que es sólida, por un proceso de fusión , pero su temperatura inicial no es igual a la temperatura de cambio de fase , y su temperatura durante la fusión no se mantiene en un valor constante . Si fusión de una losa de semi- infinita ( 0
Conduccion de calor en la region solida:
Temperatura de interfase:
Condicion de Stefan:
Condiciones iniciales:
Condiciones limite:
Donde Xt es la posición de la...
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