Tesis Doctorado
Mecánica de fluidos, transferencia de materia y transferencia de calor en procesos tridimensiónales de solidificación de metales y aleaciónes.
Autor
Badillo-Chandia, Arnoldo Alex
Institución
Resumen
Se presenta un modelo bifásico para predecir la solidificación de aleaciones
binarias. Este modelo matemático puede predecir temperatura, concentración de soluto,
fracción de sólido, presión y velocidad. El modelo es resuelto a través del método de
volúmenes finitos y el algoritmo SIMPLER. Se realizaron simulaciones computacionales
en dos y tres dimensiones. Se emplearon modelos isotrópicos y anisotrópicos de la
permeabilidad, para estudiar los efectos de la velocidad en la zona pastosa sobre la
distribución final de soluto. Dos modelos fueron usados para calcular la fracción de
sólido, un modelo considera un perfil lineal, despreciando la influencia de la
concentración de soluto y el otro modelo calcula la fracción de sólido a través del
acoplamiento de las ecuaciones de especies y energía. Se realizaron experimentos
para validar el modelo bifásico. Comparaciones entre los resultados numéricos y
experimentales indican que el segundo modelo es mas preciso para predecir el campo
de temperatura. El modelo Anisotrópico muestra una mejor predicción de la
concentración final de soluto. PFCHA-Becas Doctor en Ciencias de la Ingeniería Mención Ciencia e Ingeniería de los Materiales 142p. PFCHA-Becas TERMINADA