lunes, 5 de octubre de 2009

Transferencia de Calor Avanzada (Postgrado)

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
• Conocer las distintas leyes que rigen la transferencia de calor.
• Evaluar procesos productivos donde exista intercambio calórico .
• Seleccionar, modificar y diseñar equipos donde halla transferencia de calor .
CONTENIDOS
1. Introducción a la transferencia de calor: Introducción al curso. Ley de Fourier para conducción. Ley de Newton por convención. Ley de Stefan - Boltzmann para radiación. Analogía entre circuitos eléctricos y térmicos.
2. Conducción: Conducción de calor unidimensional estacionario (pared plana, esfera y cilindro hueco y paralelepipedos, cilindros concéntricos y paredes compuestas). Sistemas con fuentes de calor. Aletas. Conducción de calor en dos y tres dimensiones. Análisis gráfico. Solución analítica. Conducción de calor transitorio. Sistemas con resistencia despreciable, conducción transitoria en paredes planas, cilindros y esferas. Métodos numéricos en conducción.
3. Convección: Mecanismos de transporte de energía y flujo de fluidos. Flujo dentro de tubos circulares. Flujos sobre una placa plana. Análisis integral y diferencia de la capa frontera laminar. Capa frontera turbulenta sobre placa plana. Flujo a través de bancos de tubos. Convección forzada. Coeficiente convectivo de transferencia de calor “h”. Transferencia de calor en tubos circulares con flujo laminar o turbulento. Correlaciones de diseño. Análisis dimensional. Convección natural. En pared vertical. Correlaciones de diseño. Placa plana horizontal, superficies inclinadas. Transferencia de calor con cambio de fase. Condensación, ebullición.
4. Radiación: Propiedades de la energía radiante: absorción, reflexión, transmisión. Factores de forma para la radiación y sus relaciones. Intercambio de calor por radiación entre cuerpos negros y entre cuerpos grises. Radiación de gases, vapores y llamas. Radiación solar. Efecto invernadero.
BIBLIOGRAFÍAS
- Adrian Bejan, “Heat Transfer”. John Weley & Sons.
- Anthony F. Mills, “Transferencia de Calor”. McGraw – Hill / IRWIN.
- Frank Incropera, “Fundamento de Transferencia de Calor”. Prentice – Hall.
- Yunus Cengel, “Transferencia de Calor y Masa”. McGraw – Hill.
- J.H. Lienhard IV and J.H. Lienhard V, “A Heat Transfer Textbook”. Phlogiston Press, Cambridge Massachusetts.
Publicado por en No hay comentarios:

jueves, 9 de julio de 2009

Modelación, Simulación y Optimización (Postgrado Ing. Mecánica)

OBJETIVOS GENERALES.
Al concluir la asignatura el estudiante estará en capacidad de:
- Establecer los modelos matemáticos para la simulación de fenómenos físicos aplicados a la ingeniería
- Realizar simulación de fenómenos físicos utilizando la computadora
- Comprender las etapas y métodos de optimización utilizando computadoras.
PROGRAMA SINÓPTICO.
1. Conceptos Básicos.
2. Modelos Matemáticos.
3. Simulación Numérica.
4. Sistemas Dinámicos Transitorio.
5. Problemas de Borde en Ingeniería.
6. Optimización.
PROGRAMA ANALÍTICO
1. Conceptos Básicos.
1.1. Sistema y subsistema.
1.2. Tipo de variables del sistema.
1.3. Modelo, clasificación de los modelos.
1.4. Modelos matemáticos.
1.5. Modo de operación de un modelo.
1.6. ¿Qué debe tener un buen modelo?.
1.7. Espectro de los modelos.
1.8. Simulación, ciclo del modelo y simulación. Tipo de simulaciones. Usos de los simuladores dinámicos y estáticos.
1.9. Ventajas y desventajas de la simulación.
1.10. Optimización. Tipo de optimización
1.11. Relación entre la simulación y la optimización.
2. Modelos Matemáticos.
2.1. Introducción.
2.2. Origen de las ecuaciones diferenciales.
2.3. Problemas de condiciones iniciales y problemas de borde. Tipos de condiciones de borde.
2.4. Algunos modelos matemáticos transitorios. Sistemas dinámicos de primer, segundo y orden superior. Sistemas lineales y no lineales.
2.5. Problemas de bordes estacionarios y transitorios.
2.6. Linealización de sistemas no lineales. Variable de desviación.
3. Simulación Numérica.
3.1. Introducción.
3.2. Integración numérica de problemas dinámicos de primer orden. Método de Euler, Runge-Kutta, métodos de paso variable. Uso de herramientas computacionales avanzadas.
3.3. Integración numérica de problemas dinámicos de orden superior. Modelación mediante espacio de estado.
3.4. Integración numérica de problemas de bordes estacionarios y transitorios. Método de diferencia Finita. Uso de herramientas computacionales avanzadas.
4. Sistemas Dinámicos Transitorio.
4.1. Introducción.
4.2. Problemas lineales de primer orden.
4.3. Problemas lineales de segundo orden.
4.4. Problemas lineales de orden superior.
4.5. Problema no lineales.
5. Problemas de Borde en Ingeniería.
5.1. Introducción.
5.2. Problemas de bordes estacionarios en ingeniería. Mecánica de sólidos, flujo de fluidos, transferencia de calor, entre otros.
5.3. Problemas de bordes transitorios en ingeniería. Transferencia de calor, flujo de fluidos, entre otros.
6. Optimización.
6.1. Introducción.
6.2. Formulación del modelo a optimizar.
6.3. Programación lineal (PL). Representación y gráfica de la solución, algoritmo Simplex. Modelo de redes o teoría de gráfo.
6.4. Programación no lineal (PNL). Teoría clásica y algoritmos para resolver PNL.
Publicado por en 1 comentario:

martes, 12 de mayo de 2009

Ingeniería de Celda (Postgrado Ing. Metalúrgica)

OBJETIVOS GENERALES.
Al concluir la asignatura el estudiante estará en capacidad de:
- Comprender el funcionamiento de una celda de reducción de aluminio del tipo Hall-Heroult.
- Diseñar una celda de reducción de aluminio.
- Desarrollar los modelos matemáticos para simular las celdas de reducción de aluminio del tipo Hall-Heroult.
- Simular las celdas de reducción de aluminio del tipo Hall-Heroult
PROGRAMA SINÓPTICO.
1. Introducción.
2. Funcionamiento de una celda de reducción de aluminio.
3. Parámetros a considerar en el diseño de celdas Hall-Heroult.
4. Modelos matemáticos en celdas Hall-Heroult.
5. Simulación de celdas Hall-Heroult.
PROGRAMA ANALÍTICO.
1. Introducción.
1.1. Introducción al curso.
1.2. Nota históricas de las celdas de reducción de aluminio.
2. Funcionamiento de una celda de reducción de aluminio.
2.1. Proceso de reducción de aluminio.
2.2. Descripción física de una celda tipo Hall-Heroult.
2.3. Parámetros de control del proceso de reducción.
2.4. Elementos que influyen en la falla prematura de las celdas.
3. Parámetros a considerar en el diseño de celdas Hall-Heroult.
3.1. Introducción.
3.2. Parámetros termomecánicos.
3.3. Parámetros termoeléctricos.
3.4. Parámetros electromagnéticos.
4. Modelos matemáticos en celdas Hall-Heroult.
4.1. Introducción.
4.2. Modelos termomecánicos.
4.3. Modelos termoeléctricos.
4.4. Modelos electromagnéticos.
5. Simulación de celdas Hall-Heroult.
5.1. Que es una simulación y para que se realiza.
5.2. Métodos utilizados para simular las celdas Hall-Heroult.
5.2. Análisis de los resultados de las simulaciones.

MATERIAL DE TRABAJO.
- Temas de exposiciones y proyecto final: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Temas%20de%20Exposiciones.pdf
- Formato Paper: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Normas%20VIConim.pdf
- Material de estudio 1: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Cap%7C_12-Aluminum%20and%20Compounds.pdf
- Transparencia Clase 1: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Clase%201-Introduccion.pdf
- Transparencia Clase 2: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Clase%202-Funcionamiento%20de%20las%20Celdas.pdf
- Transparencia clase 3: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Clase%204-Modelos%20Matem%c3%a1ticos.pdf
- Otros Materiales:
* Paper sobre cocción de celda: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/PaperCoccion.pdf
* Paper sobre un modelo para el consumo de Fluoruro: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/ModeloConsumoFluoruro%7C_Al.pdf
* Paper sobre un método para interpolar el lecho de celda: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/MetodoSutitucion%20de%20Dominio.pdf
* Otro Paper sobre predicción de lecho de celda: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Intensive%7C_sidewall.pdf
* Paper sobre el Control de la Temperatura del baño: http://cid-95f3f71d8161d4f9.skydrive.live.com/self.aspx/Ing%7C_Celda/Control%20Temp%20Ba%c3%b1o%20por%20adicion%20de%20Fluoruro.pdf

Publicado por en No hay comentarios:
Suscribirse a: Entradas (Atom)