Problema de Transferencia de Calor

TRABAJO

El presente documento describe al trabajo final de la asignatura. Este trabajo reemplaza a la prueba Solemne 3, y debe ser entregado en el plazo y formato estipulado por el profesor en clases.

Problema de Transferencia de Calor

La figura muestra una vista superior de la pared de una chimenea de un horno perteneciente a una fábrica de perfiles de acero. Por la chimenea circulan gases de combustión a 830 °C. El material interior de la pared es ladrillo refractario de conductividad térmica kr =0,42 [W/mK]y espesor 0,20 [m], mientras que el material exterior es ladrillo común de conductividad térmica     kc =0,75 [W/mK]y espesor 0,10 [m].  La pared es de sección cuadrada, y su dimensión lateral es la que se indica en la figura.

Se estima que durante los días fríos la temperatura de la superficie exterior de la chimenea puede bajar hasta los 10 °C. De esta manera, existe el riesgo que la pared se agriete, producto de la elevada variación de temperatura entre el interior y el exterior de la misma. Para evaluar el riesgo, formule un modelo numérico que permita determinar la distribución de temperatura al interior de la pared, y entréguelo en un informe detallado que incluya lo siguiente: Método usado, ecuaciones obtenidas, valores de h considerados, condiciones de borde, valores para toda la malla tabulados, gráfico de la variación de temperatura con la distancia desde el interior de la chimenea y valores de temperatura en el punto de cambio de material de la pared (ladrillo refractario a ladrillo común) y en puntos cercanos a este.

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Problema de Campo Magnético

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