analisis de sustancias de cambio de fase con frente de fusión inicial y flujo convectivo

LOZANO R.; BOUCÍGUEZ A.; VILTE M.; VILLA LUIS

Rosario

Congreso; MECOM 2011; 2011

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

Se presenta el estudio del comportamiento de una sustancia de cambio de fase, en unmedio semi infinito, con un frente de fusión inicial. El borde fijo, se encuentra expuesto a un flujoconvectivo, por contacto con el medio circundante; el que inducirá el movimiento del frente de fusióninicial, produciendo un corrimiento del mismo hacia el extremo opuesto al que recibe el calor, cuyavelocidad depende de dicho flujo. Se ha considerado que el perfil térmico inicial es lineal, mientrasque el resto de la sustancia se encuentra sólida a la temperatura de fusión. Tal situación secorresponde con un problema de Stefan, en el que debe evaluarse simultáneamente el gradiente detemperatura en la fase líquida y el avance del frente de fusión. La temperatura de la sustancia en elborde expuesto se encuentra inicialmente en 20ºC, mientras que la del ambiente se mantiene fija,analizándose los casos en que ésta sea mayor o menor que la inicial en el borde expuesto. Losresultados muestran las diferencias existentes, ante el mismo salto térmico entre el medio y latemperatura en el borde fijo, cuando ésta última es menor o mayor que la del medio. Se realiza unacomparación cuando no existe tal frente de fusión y la sustancia es sometida a las mismas condicionesexternas.