Modelamiento y simulación de la transferencia de calor en un horno de retorta de pared fría considerando la optimización geométrica de elementos calefactores

Restrepo Barrientos, Pablo, Maya, Juan C. y Muñoz Amarilles. María E.(2022) .Modelamiento y simulación de la transferencia de calor en un horno de retorta de pared fría considerando la optimización geométrica de elementos calefactores. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-10-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Modelamiento y simulación de la transferencia de calor en un horno de retorta de pared fría considerando la optimización geométrica de elementos calefactores
Autor(es) Restrepo Barrientos, Pablo
Maya, Juan C.
Muñoz Amarilles. María E.
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen En este trabajo se desarrolló un nuevo modelo de transferencia de calor para un horno de retorta de pared fría que opera a una temperatura de 1200°C con atmósfera protectora de argón y bajo vacío de 1x10−4Torr. Este modelo permite la simulación del comportamiento térmico tanto en estado estacionario como transitorio prediciendo los perfiles de temperatura, la potencia consumida y los tiempos durante calentamiento, sostenimiento y enfriamiento del sistema. Adicionalmente, a partir del modelo desarrollado se realiza la optimización geométrica de la distribución de resistencias al interior del horno considerando el volumen de piezas más crítico que será tratado. Finalmente se hizo una comparación del modelo con la simulación en un software convencional de elementos finitos y se obtuvo un costo computacional 120 veces menor.
Abstract In this work, a new heat transfer model was developed for a cold wall furnace operating at a temperature of 1200°C with an argon protective atmosphere and under vacuum of 1x10−4Torr. This model allows the simulation of the thermal behavior both in steady and transient state, predicting the temperature profiles, the power consumption, and the times of each part in the treatment heating, holding, and cooling. In addition, based on the developed model, the geometric optimization of the resistance distribution inside the furnace is carried out, considering the volume of the most critical pieces that will be treated. Finally, a comparison of the model with the simulation in a conventional finite element software was made and a computational cost 120 times lower was obtained.
Palabra clave horno de tratamiento térmico
modelamiemto
transferencia de calor
optimización geométrica
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)
Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Fecha 2022
Formato application/ms-word
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Prestrepo-001
https://doi.org/10.5944/bicim2022.291
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
Versiones
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Creado: Fri, 03 Feb 2023, 22:26:14 CET