SISTEMA TERMOICO

´ Y SIMULACION
´ DE SISTEMAS TERMICOS
´
MODELACION
Espejo Pamela,Gallo Ver´onica,Romero Wendy
IPEC-ESPOCH
pames.sport@gmail.com,vemari 01@yahoo.com,w7r7m@yahoo.es
RESUMEN

Fuentes de Energ´ıa : Ser´an consideradas dos diferentes formas de fuentes de energ´ıa, aquellas que proporcionan una temperatura en alg´
un punto del sistema
y las que proporcionan un flujo de calor.
Almacenadores de Energ´ıa:Este tipo de sistema solamente almacena energ´ıa en forma de calor, por
lo tanto solamente ser´a considerado como elemento almacenador de energ´ıa a los capacitores, los cuales representan el fen´omeno en cuesti´on.
Capacitor: En este caso, cualquier elemento capaz
de almacenar calor ser´a considerado como un capacitor.
Resistencias Para este tipo de sistemas, los elementos conocidos comoresistencias no ser´an utilizados
para representar p´erdidas de energ´ıa en todos los casos,
sino que se utilizaran para representar los diferentes
mecanismos de transferencia de calor que pueden ocurrir.Existen tres diferentes mecanismos de transferencia
de calor, los cuales pueden resumirse a continuaci´on: La
transferencia de calor por conducci´on, ocurre entre dos
cuerpos s´olidos.La conducci´on estarelacionada con el
desordenado movimiento t´ermico de las part´ıculas en
un cuerpo en contacto directo.
La transferencia de calor por convecci´on, ocurre entre un cuerpo s´olido y un fluido o entre dos fluidos.
Y finalmente, la transferencia de calor por radiaci´on, ocurre entre un cuerpo y un objeto luminoso. Ver
la referencia [3].

En este art´ıculo, se estudiar´
a la modelaci´
on de un sistemat´ermico por transferencia de calor, por medio de la
conducci´
on.Para esto se debe determinar la ecuaci´on
diferencial del sistema y su funci´
on de transferencia.
A la vez, se estudiar´
a los m´etodos posibles de representaci´
on gr´
afica del comportamiento del sistema por
conduci´
on y se realizar´
a una comparaci´
on de los mismos, con el fin de encontrar el m´etodo m´
as fiable derepresentaci´
on del sistema.
Por medio de Matlab y el diagrama de bloque de Simulink, se resolver´
a el modelo del sistema formado por
el conjunto de ecuaciones diferenciales que permitir´an
realizar el control de temperatura del sistema. Matlab
y simulink se enlazan con el fin de mostrar al usuario
una interfaz gr´
afica del sistema t´ermico.
La flexibilidad del diagrama de bloque de simulink, permite alusuario una mejor comprensi´
on de los sistemas
de control. El simulink tambi´en permite solucionar modelos matem´
aticos y facilita la visualizaci´
on de sistemas
de varias variables.
Palabras claves modelado,t´ermico, Matlab, ecuaci´
on diferencial, funci´
on de transferencia, simulink.
´
I INTRODUCCION
Este tema esta dedicado al modelado de sistemas
din´
amicos. Esto es, a la obtenci´
on de unconjunto
de ecuaciones matem´
aticas que describen el comportamiento de un sistema f´ısico.
Los sistemas t´ermicos, involucran transferencia de calor de una sustancia a otra. Estos sistemas se analizan
en t´erminos de resistencia y capacitancia, aunque la capacitancia t´ermica y la resistencia t´ermica talvez no se
representen con precisi´
on como elementos de p´arametros concentrados.Para lograran´
alisis precisos, deben
utilizarse modelos de par´
ametros distribuidos. Ver la
referencia 1.
En esta secci´
on se identificar´
an cada uno de los elementos que forman parte de los sistemas t´ermicos, as´ı mismo, se mostrar´
an las ecuaciones generales que finalmente describir´
an sus comportamientos. Este tipo de
sistemas es diferente a los anteriores pues se requieren
menos elementos para surepresentaci´
on, m´
as espec´ıficamente, solamente se requiere la definici´
on de un tipo
de almacenador de energ´ıa. Tomado de la referencia 2.
Para este trabajo, se debe tener en claro ciertos conceptos que se involucran en la modelaci´
on de un sistema
t´ermico. A continuaci´
on se describen algunos conceptos
que deben ser considerados:

II ECUACIONES CARACTER´
ISTICAS DEL
SISTEMA
1....