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Análisis de la transferencia de calor en operaciones de moldeo de plástico utilizando diferencias finitas
MAURICIO LENDIZABAL NÉSTOR
CARLOS JUAREZ TOLEDO
MIGUEL ANGEL LOPEZ ARRIQUIVEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
Diferencias finitas
Ansys
Plástico
Finite differences
Se tiene conocimiento que la aproximación a un problema físico mediante diferencias finitas mejora cuantos más pequeños sean los incrementos Δx y Δy utilizados. Pero no se ha dicho cómo estimar la precisión de esta aproximación. Se dispone del siguiente enfoque: elegir progresivamente valores más pequeños de Δx, realizar la selección adecuada del tipo de mallado en Ansys Fluent (hexaedros o tetraedros) y analizar el comportamiento de la solución. Si el problema se ha formulado y resuelto correctamente, los valores en la temperatura deberían converger. Se tomara en cuenta que la solución se hace compleja cuando aumenta el número de elementos, nodos y según se haya elegido una malla del tipo hexaedros o tetraedros. El proceso requiere una etapa preliminar llamada calibración, esta etapa nos permite determinar los parámetros que garanticen la convergencia de la solución. Algunos de estos parámetros son: geometría, malla, régimen del solver, modelos, materiales, parámetros numéricos, iteraciones (en régimen estacionario o transitorio), variables a evaluar o monitorear (T°, P, v, fases, turbulencias, etc). La técnica ocupada tiene que ver con volumen finito, eso significa que se emplearon algoritmos de solución basados en presión o densidad para solucionar los campos de velocidad. Se modelo el proceso de llenado en dos dimensiones, asumiendo un flujo no Newtoniano en condiciones de estado transitorio y laminar. El problema se simplificó a un dominio 2D del bloque, se asumió un comportamiento no Newtoniano del polímero, gobernado por la ecuación de viscosidad de Carreau. En particular el ABS puede ser descrito mediante el modelo de Cross/Carreau cuyo comportamiento logarítmico indica el descenso de la viscosidad cuando la velocidad de corte aumenta para un determinado tipo de polímero.
It is known that the approximation to a physical problem by means of finite differences improves the smaller the increments Δx and Δy used. But it has not been said how to estimate the precision of this approach. The following approach is available: progressively choose smaller values of Δx, make the appropriate selection of the type of mesh in Ansys Fluent (hexahedrons or tetrahedra) and analyze the behavior of the solution. If the problem has been formulated and solved correctly, the values in the temperature should converge. It will be taken into account that the solution becomes complex when the number of nodes, elements increases and as a mesh of the hexahedron or tetrahedron type has been chosen. He process requires a preliminary stage called calibration; this stage allows us to determine the parameters that guarantee the convergence of the solution. Some of these parameters are: geometry, mesh, solver regime, models, materials, numerical parameters, iterations (in stationary or transitory regime), variables to be evaluated or monitored (T °, P, v, phases, turbulence, etc.). Carreau-WLF. In particular the ABS can be described by the Cross / Carreau model whose logarithmic behavior indicates the decrease in viscosity when the cutting speed increases for a certain type of polymer.
CIATEQ, A.C.
2019
Tesis de maestría
Español
Público en general
PLÁSTICOS
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