Programa hecho en Matlab usando App Designer, para analizar la transferencia de calor en un curador de resinas. Las resinas pueden ser de espesor variable y de diferentes materiales. Trabaja con el método de diferencias finitas explícito.
En la siguiente imagen se muestra el esquema del curador de resinas:
Se hacen las siguientes consideraciones:
- Se considera un sistema de régimen transitorio en una dimensión.
- Coordenadas rectangulares.
- Se toma la superficie inferior como aislada.
- Se considera la transferencia de calor por convección y por conducción.
- Se consideran tres regiones M=3.
- Se asume que 𝑇i = 𝑇0i = 𝑇1i = 𝑇2i = Temperatura inicial de la resina ( °𝐶 )
Al introducir los siguientes datos:
- Material de la resina
- Densidad ( ρ ) [ kg/m3 ]
- Espesor ( L ) [ m ]
- Calor Especifico ( Cp ) [ J/kg °𝐶 ]
- Coeficiente de Transferencia de Calor por convección ( h ) [ W/m2 °𝐶 ]
- Conductividad Térmica ( k ) [ W/m °𝐶 ]
- Tiempo Transcurrido [ minutos ]
- Temperatura Inicial ( Ti ) [ °𝐶 ]
- Temperatura del aire ( Too ) [ °𝐶 ]
- Se debe tener instalado Matlab.
- Para iniciar el programa dar doble click al mismo en la carpeta donde se ubique.
Nota: Si no se abre o se abre de manera incorrecta, escribir en la ventana de comandos o Command Window " appdesigner " y abrir desde la ventana emergente localizando el archivo y despues presionando el botón Run. - Se abrira el programa listo para utilizar. Se deben introducir los datos iniciales que se solicitan en la pestaña Registro de Datos.
- Luego, dirigirse a la pestaña Fourier. Allí el programa aplica el criterio de estabilidad para determinar el máximo ∆t, al dar click en el botón Calcular.
- Posteriormente, se solicita introducir el número de iteraciones que desea que el programa realice, las mismas se seleccionan a conveniencia del usuario. El programa automaticamente revisará si estas cumplen con el criterio de estabilidad y mostrará el diferencial de tiempo que corresponde a ese número de iteraciones. Si lo cumplen se encendera la luz verde.
En este caso no cumple:
En este caso lo cumple:
- Despues dirijase a la pestaña Temperaturas. Al dar click en el botón Ver Temperaturas, apareceran las temperaturas correspondientes a los tres nodos considerados de la resina en el tiempo transcurrido.
Nota: Según el número de iteraciones, este resultado podría tardar más en resolverse.
La ubicación de esos tres nodos en la resina se obtiene mediante la ecuación: ∆x = L/( M- 1 ), siendo la distancia desde el origen del nodo central.
