Abstract

SALINAS LIRA, Carlos Hernán. Solidificación de Aleación de Aluminio en Cavidad Cuadrada. Rev. Fac. Ing. - Univ. Tarapacá [online]. 2006, vol.14, n.1, pp. 16-25. ISSN 0718-1337.  doi: 10.4067/S0718-13372006000100003.

El objetivo del presente trabajo es desarrollar un modelo numérico para analizar el proceso de solidificación de metales considerando el fenómeno de convección natural en una aleación de aluminio en cavidad cuadrada. El medio físico es modelado como siendo fluido Newtoniano incompresible con propiedades térmicas isotrópicas donde el calor es transferido por conducción y convección incluidos los fenómenos térmicos de cambio de fase. Esto último es modelado por una adaptación del Modelo de Entalpía, basado en una función de sólido la cual libera el calor latente de acuerdo con la fracción de partículas de sólido generada. El modelo matemático contempla un sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineares de segundo orden: Momentum, continuidad, transferencia de calor y un conjunto de expresiones auxiliares que permiten cerrar el sistema y aplicar condiciones en contorno e interfaces. El modelo numérico es basado en el Método de Volúmenes Finitos, descrito en coordenadas curvilíneas y con esquema SIMPLER para acoplar presiones y velocidades. La estrategia de estudio comprende la simulación Bidimensional de aleación de aluminio (solidificación no isotérmica) en una cavidad cuadrada y un caso donde la conductividad del molde es considerada. Resultados transitorios son mostrados en la forma de líneas de corriente y isotermas comparados con datos de la literatura.

Keywords : Solidificación; convección; aluminio; cambio de fase; método de volúmenes finitos.