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Conducción de calor a través de una varilla

Este ejemplo muestra el uso de los bloques térmicos para desarrollar un modelo de una varilla de hierro larga que se calienta con una fuente de calor a través de la cara A. La cara B y la superficie exterior cilíndrica están abiertas a la atmósfera y están sujetas a una convección de calor forzada. La varilla está hecha de hierro, tiene una longitud de 20 cm y un diámetro de 2,25 cm. Se tienen en cuenta dos modelos térmicos de la varilla.

En el modelo Rod, la varilla se trata como una única masa térmica. Hay un elemento de transferencia del calor convectivo para la única superficie cilíndrica y dos elementos de transferencia del calor conductivos divididos equitativamente para las dos mitades de la varilla.

El modelo Segmented Rod representa la varilla como un conjunto de 20 elementos conectados en serie. Cada elemento tiene la misma estructura que el modelo Rod, con una veintésima parte de la masa térmica total, un elemento de transferencia del calor convectivo para la única superficie cilíndrica del elemento y dos elementos de transferencia del calor conductivos divididos equitativamente para las dos mitades del elemento.

Cada cinco elementos, la temperatura de la varilla segmentada se representa con la temperatura medida en el modelo Rod. La gráfica muestra la distribución de la temperatura en el modelo Segmented Rod, que puede compararse con la temperatura en el modelo Rod de un único elemento.

Modelo

Segmented Rod Subsystem

Segments Set 1 Subsystem

Resultados de simulación a partir de scopes