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Title: EMPLEO DE SOFTWARE PARA LA SIMULACIÓN Y EL CÁLCULO NUMÉRICO DE LA CONDUCTIVIDAD Y DIFUSIVIDAD TÉRMICAS EFECTIVAS DE UN COMPOSITE UNIDIMENSIONAL A TRAVÉS DE UN ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS (SOLIDWORKS 2016)
Authors: Hechavarría, Rodney
López, Gonzalo
Salinas, Henry
Keywords: Conductividad térmica efectiva
Composite
Difusividad térmica efectiva
Elementos finitos
Issue Date: 2017
Abstract: A method for the numerical calculation of effective thermal conductivity and diffusivity in composite materials, between [10–20°C] is proposed, using the Solidworks 2016 program, which simulates through Finite Element analysis. The temperature distribution is obtained as a function of the coordinate and time, and the solution of the Heat Diffusion Equation is fitted in one dimension (theoretical model) to the data obtained in the simulation. First, the temperature distribution is modeled in a homogeneous solid copper bar under a constant heat flux at x=L, yielding values of thermal conductivity and diffusivity according to those reported in the literature. With the software Mathematica 11.0 the simulated data are adjusted to theoretical model equations, then, the temperature distribution is modeled in a heterogeneous solid bar with copper (65.7%)–lead (34.3%) and, under the same heat flow condition, the effective values of conductivity and diffusivity of the composite, achieving reliable results, with this procedure the method is validated.
Description: Se propone un método para el cálculo numérico de la conductividad y difusividad térmicas efectivas en materiales sólidos compuestos (composite), entre [10–20°C], mediante el uso del programa Solidworks 2016, que simula a través del análisis por Elementos Finitos. Se obtiene la distribución de temperatura en función de la coordenada y el tiempo y se ajusta la solución de la Ecuación de Difusión del Calor, en una dimensión (modelo teórico), a los datos obtenidos en la simulación. Primero se modela la distribución de temperatura en una barra sólida de cobre homogénea, bajo un flujo de calor constante en x=L, arrojando valores de conductividad y difusividad térmicas de acuerdo con los reportados en la literatura. Con el uso del programa Mathematica 11.0 se ajustan los datos simulados a la ecuación del modelo teórico establecido, luego se modela la distribución de temperatura en una barra sólida heterogénea a base de cobre (65,7%)–plomo (34,3%) y, bajo la misma condición de flujo de calor, se obtienen los valores efectivos de la conductividad y difusividad térmicas del composite, alcanzándose resultados consistentes, validándose así el procedimiento. Palabras Clave: conductividad
URI: http://repositorio.pucesa.edu.ec/handle/123456789/2099
ISSN: 2550-679X
Appears in Collections:I Congreso de: CIENCIA, SOCIEDAD E INVESTIGACIÓN UNIVERSITARIA

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