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

No hay miniatura disponible
Fecha
2022
Editor/a
Director/a
Tutor/a
Coordinador/a
Prologuista
Revisor/a
Ilustrador/a
Derechos de acceso
info:eu-repo/semantics/openAccess
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad Nacional de Educación a Distancia (España) y Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Proyectos de investigación
Unidades organizativas
Número de la revista
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.
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.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
horno de tratamiento térmico, modelamiento, transferencia de calor, optimización geométrica, heat treatment furnace, modelling, heat transfer
Citación
Restrepo Barrientos, Pablo et al. Modelamiento y simulación de la transferencia de calor en un horno de retorta de pared fría considerando la optimización geométrica de elementos calefactores en: XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica, 22-24 Noviembre 2022, Universidad Politécnica de Madrid
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica
Grupo de investigación
Grupo de innovación
Programa de doctorado
Cátedra