Enfriamiento de un cubo (flujo 1D) con gradiente térmico

Descripción:

En este video se observa la evolución del campo térmico en el interior de un cubo durante su enfriamiento. Se realizó un corte virtual del cubo para facilitar la visualización del campo térmico al interior del mismo. Un cubo inicialmente con una distribución uniforme de temperatura se enfría en un medio que está a una temperatura constante estableciéndose un coeficiente de transferencia de calor también constante. Las únicas superficies expuestas al medio de enfriamiento son aquellas perpendiculares al eje x. En el video se observa que el campo térmico solamente cambia en la dirección x y que se enfría más rápidamente cerca de la superficie que en el centro. Debido a que la combinación de parámetros del sistema resulta en un valor del número de Biot mayor a 0.1 el gradiente térmico es significativo. Debe notarse que el corte que se aprecia en el sistema es un corte virtual es decir el cubo es sólido pero para efectos de visualización se ha removido virtualmente una sección del mismo. El campo térmico se calculó con el paquete comercial Abaqus 6.14 (versión estudiantil) que provee de herramientas de post-procesamiento que permiten entre otras cosas generar el presente video.

Datos usados en la simulación computacional (acero inoxidable AISI 304): L= 0.1 m k= 14.9 Wm^(-1)°C^(-1) ρ= 7900 kg m^(-3) C_p= 477 J 〖kg〗^(-1) °C^(-1)

El video es un producto del proyecto PAPIME 100213.

Palabras clave:

transporte, Energía, transferencia, Flujo 1D, Enfriamiento, no newtoniano, gradiente térmico, Solución numérica, Capo Térmico, Conducción

Autor(es):

Hernández Morales Bernardo Dr, Beltrán Fragoso Benjamín M. en I.