Configuración de un estudio térmico en SOLIDWORKS

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La mayoría de nosotros hemos visto el funcionamiento de un sartén de cocina, pero alguna vez hemos pensado, ¿qué parámetros se deben tener en cuenta para asegurar una correcta distribución de temperaturas?

Vamos a revisar un ejemplo:

Partimos de un modelo 3D realizado con SOLIDWORKS.

 

Creamos un nuevo estudio térmico.

 

 

 

Lo primero es definir el material, dando clic derecho sobre el sólido seleccionamos la opción “Aplicar/Editar material”.

 

Para la base del sartén trabajaremos con Aleación 1060, este material ya se encuentra en la librería de materiales de SOLIDWORKS. Para realizar un estudio térmico se debe tener la información de las propiedades que están resaltadas en rojo, ya que son necesarios para los cálculos matemáticos que realiza internamente el programa.

 

 

Para el mango del sartén utilizaremos Baquelita. Debido a que este material no se encuentra en la librería de materiales de SOLIDWORKS, debemos crearlo. El procedimiento es copiar un material de la lista, en la carpeta materiales personalizados dar clic derecho y crear nueva categoría y pegarlo en la subcarpeta creada.

Es necesario contar con la ficha técnica del material o caracterizarlo para ingresar correctamente la información de propiedades en la tabla.

 

 

Para agregar la temperatura de la llamada, damos clic derecho sobre “Cargas térmicas” y seleccionamos la opción “Temperatura”.

 

Seleccionamos la cara inferior de la base y establecemos 1100 °C como valor de la temperatura.

Agregamos la transferencia de calor por convección, dando clic derecho sobre la opción “Cargas térmicas” y seleccionando la opción “Convección”.

Damos clic en la opción “Todas las caras expuestas” para seleccionar las caras que están en expuesta al medio externo. Trabajaremos con un coeficiente de convección de 5 W/(m^2-K) para aire en convección natural y la temperatura del medio será 25 °C (298.15 K).

 

 

Procedemos a mallar nuestro modelo, dando clic derecho en la opción “Malla” y seleccionando “Crear malla”.

Finalmente, ejecutamos el estudio térmico.

 

Como resultado obtenemos un trazado de distribución de temperatura en todo el modelo.

También se puede sacar un trazado de flujo de calor.

Autor: Andrea García – Ingeniera Certificada en categoría ELITE en SOLIDWORKS

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