Simulación numérica de las ecuaciones en diferencias finitas para determinar las temperaturas nodales en una aleta cilíndrica
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Date
2018
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
Frente a la dificultad de usar soluciones analíticas que resultan muchas veces engorrosas y de adquirir programas para resolver problemas de transferencia de calor por el alto costo y por la dependencia tecnológica que genera, se propuso investigar: ¿Es posible simular numéricamente las ecuaciones en diferencias finitas para determinar las temperaturas nodales en una aleta cilíndrica? Se desarrolló el programa “Aleta Cilíndrica” basado en la solución numérica por diferencias finitas y demostrar que la aplicación del mismo calcula las temperaturas nodales en una aleta cilíndrica. El error relativo porcentual entre las soluciones analíticas y numéricas es menor al 0.15%, lo cual demuestra que los resultados son precisos. La “Aleta Cilíndrica” ha sido codificada en el lenguaje de programación MATLAB Versión R2015b, por ser uno de los más usados hoy en día en el mundo científico, especialmente en ingeniería química y se validó con los programas numéricos POLYMATH y SOLVER DE EXCEL
Description
Faced with the difficulty of using analytical solutions that are often cumbersome and of acquiring program to solve heat transfer problems due to the high cost and the technological dependence it generates; it was proposed to investigate: Is it possible to numerically simulate the equations in finite differences to determine the nodal temperatures in a cylindrical fin? It was proposed to develop the program "Aleta Cilíndrica" based on the numerical solution for finite differences and to demonstrate that the application of the same calculates the nodal temperatures in a cylindrical fin. The percentage relative error between the analytical and numerical solutions is less than 0.15%, which shows that the results are extremely accurate. The “Aleta Cilíndrica” has been coded in the programming language MATLAB Version R2015b, as it is one of the most used in the scientific world today, especially in chemical engineering and was validated with the numerical program POLYMATH and SOLVER DE EXCEL
Keywords
Simulación numérica, Diferencias finitas, Temperaturas nodales