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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Se desea conocer la distribucin de temperatura dentro de una vlvula fundida inicialmente a 1850 K de acero comn sobre un molde de arena a 1000 K y este a su vez esta sometido a un aire a 200K, las caractersticas del molde y del acero son las siguientes:Ejemplo de resolucin de un problema trmico tridimensional estado transitorioPropiedades Trmicas del molde de arena:K= 10 W/m.K = 1515 Kg/m3Cp = 800 J/Kg.KPropiedades del acero en funcin de la temperatura:
300786079,60430600778054,6580900767037,47601033762034,912601040762031,311601184()757028,27201184()766028,26101400751530,66401673()739733,76801673()734433,47301809()725734,67601809(l)702240,37902000(l)686642,6790
Descripcin del problema+Condiciones iniciales:Temperatura del acero dentro del molde: 1850 KTemperatura del molde: 1900 KTemperatura ambiente: 200 KCoeficiente de conveccin de los alrededores: 50W/m2.KConsideraciones:Estado transitorioMaterial isotrpico (ambos)Las propiedades del moldes son constantesSe conocen todas las condiciones de contornoNo hay radiacinNo hay generacin de calor
PREPROCESADOR: Se obtiene la geometria de la valvula y el molde
TRATAMIENTO DEL SOLIDO: Simplificacin a del problemaComo la vlvula es simtrica respecto a los planos xy , zy, entonces se borran los volmenes sobrantes y se dejan nicamente los volmenes respectivo al de vlvula y molde segn la ruta: Menu Principal>Preprocessor>Modeling>Delete>Volume and Below
La operacin de solapamiento nos permite dividir los volmenes comunes entre si pero formando una sola rea en comnMenu Principal>Preprocessor>Modeling>Opetate>Booleans>Overlap>VolumesTRATAMIENTO DEL SOLIDO: Simplificacin a del problema
Ta = 200KTm = 1850 KModelo Matemtico + (ecuaciones diferenciales) s1s2s3s4s5
Modelo Matemtico + (ecuaciones diferenciales) 1)2)Nodos pertenecientes al molde2.1)Nodos pertenecientes a las reas s1,s2,s32.2)Nodos pertenecientes a las reas s4,s5Condiciones de Contorno:3.1)(Declaracin Fuerte)(Declaracin Dbil)4)3)Condiciones Iniciales:Nodos pertenecientes al acero3.1)
PRE-PROCESAMIENTO: Seleccin de la preferenciaMenu Principal>Preferences>Thermal
PRE-PROCESAMIENTO: Seleccin del tipo de elementoMenu Principal>Preprocessor>Element Type>add/delete/edit
Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models>Thermal , y se introducen los valores para el moldePreprocesador: Creacin de las propiedades para el molde
Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models>Thermal , y se introducen los valores para el acero se pulsa el boton add temperature para c/u Preprocesador: Creacin de las propiedades para el acero
Main Menu> Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Global>Size (0.02)Preprocesador: Creacin de la malla
Main Menu> Preprocessor>Meshing>MeshTool>Preprocesador: Creacin de la malla del molde
Main Menu> Preprocessor>Meshing>Mesh Atributtes>Default Attribs>Preprocesador: Creacin de la malla del acero
Preprocesador: Creacin de la malla del aceroMain Menu> Preprocessor>Meshing>MeshTool>
Preprocesador: Tipo de anlisisMain Menu> Preprocessor>Loads>Analysis Type>New Analysis>
Preprocesador: Aplicacin de cargas trmicas de conveccinMain Menu> Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Thermal>Convection>On Areas
Preprocesador: Aplicacin de condiciones iniciales Main Menu> Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Initial Conditn>Define
Solucionador:Main Menu> Solution>Load Step Opts>Time/Frecuenc>Main Menu> Solution>Load Step Opts>Output Ctrls>DB/Results File
Solucionador:Main Menu> Solution>Solve>Current LS