Modelamiento matemático del acero líquido entrante a un contenedor en procesos de fundición tradicional

Resumen

En el presente trabajo es desarrollado un modelo matemático que involucra las ecuaciones de la mecánica de fluidos y la ecuación de energía para determinar el campo de temperatura del acero líquido ingresando a un contenedor a solidificarse, situación comúnmente encontrada en procesos de producción de acero en la actualidad. A través de técnicas matemáticas se obtiene una expresión simplificada de la ecuación de energía donde un parámetro no dimensional , conocido como el numero de Peclet, permite determinar la relación entre el transporte del calor por convección a su transmisión por conducción en el interior del molde que contiene el acero en estado líquido. Usando el método de diferencias finitas el modelo matemático propuesto es resuelto numéricamente para visualizar el proceso de enfriamiento del acero líquido, desde el momento inicial hasta el inicio del proceso de solidificación. Asimismo, los cómputos numéricos son llevados a cabo mediante GNU-Octave, el cual es un entorno de programación para la computación científica, el cual permitió realizar la visualización de los resultados en diferentes tiempos del proceso.