ANÁLISIS CONDUCCIÓN Y CONVECCIÓN

Vamos a resolver un un problema de transmisión térmica utilizando un programa de elementos finitos ( Ansys) .

Suponemos un radiador de un procesador común como el que tenemos en nuestros ordenadores de casa. La industria encargada de diseñar este elemento necesita disipar el calor producido en el procesador, para ello aplican la leyes de transmisión de calor.



EL radiador suele ser de un metal con una buena conductividad térmica , el diseño suele se como el que podemos ver en la imagen. La razón de un diseño así es aumentar la cantidad de superficie que queda en contacto con el aire, de esta manera se puede evacuar el calor acumulado en el radiador hacia en aire en contacto con la pieza por medio de la convección.


Vamos a realizar este problema mediante el proceso de elementos finitos y analizar sus resultados.

PASOS A SEGUIR

• importar la geometria 
• Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete... > click 'Add' > Select quas 87 
• Preprocessor > Material Props > Material Models > Thermal > Conductivity > Isotropic > KXX = 10 
• Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Global >Vol Cntr > 0.5 
• Preprocessor > Meshing > Mesh > Areas > Free > Pick All 
• Solution > Analysis Type > New Analysis > Steady-State 
• Solution > Define Loads > Apply > Thermal > Temperature > On area

Condición de contorno de 100ºC

• Solution > Solve > Current LS
• General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu ... > DOF solution, Temperature TEMP
• En el siguiente dibujo podemos ver el mapa de temperaturas de la piezas si aplicamos solo conducción

• Vamos a aplica radiación y convención
• solution > define loads > apply > thermal > On areas >
• h = 10, temperatura ambiente 25ºC
• Solution > Solve > Current LS
• En el siguiente dibujo podemos ver el mapa de temperaturas de la piezas si  conducción y convección.

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