FEM modelling of heat transfer in ceramicmaterial synthesis process under electric arc



Título del documento: FEM modelling of heat transfer in ceramicmaterial synthesis process under electric arc
Revista: Revista técnica de la Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000447191
ISSN: 0254-0770
Autores: 1
1
2
1
Instituciones: 1Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Facultad de Ingeniería Mecánica, Santa Clara, Villa Clara. Cuba
2Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, Centro de Ingeniería de Materiales y Nanotecnología, Caracas, Distrito Federal. Venezuela
Año:
Volumen: 35
Número: 3
Paginación: 293-301
País: Venezuela
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Prospectivo
Resumen en español En el presente trabajo se realiza una caracterización general de los materiales cerámicos, y en espe-cífico del SiC-Al2O3obtenido mediante la Síntesis Auto-sostenida de Alta Temperatura asistida por ArcoEléctrico (SHS-AE), proceso desarrollado por investigadores del CIS. Se describen las características físi-co-térmicas de los materiales involucrados en la reacción –materias primas del sistema SiO2-Al-C y mate-riales del horno– para luego poder realizar el Modelo por Elementos Finitos (MEF) y simular mediante elsoftware ANSYS-MULTIPHYSICS la transferencia de calor producida por una fuente de energía puntualhacia la pastilla de los reactantes y demás elementos del horno. Se declara la transferencia de calor porconvección y radiación por la alta temperatura del proceso. El modelo MEF obtenido se ejecutó con variasintensidades de la fuente de calor (100, 80, 60 y 40 A), en el que se pudo observar el comportamiento de latemperatura respecto al tiempo en los diferentes puntos de la pastilla,yasuvezproporciono criterios tec-nológicos para la realización de la síntesis del material cerámico
Resumen en inglés In this paper, a general characterization of ceramic materials and SiC-Al2O3-specific obtained bySelf-sustained Synthesis of High Temperature Assisted by Electric Arc (EA-SHS) process developed by re-searchers at CIS. It describes the physical and thermal characteristics of the materials involved in the re-action system, raw materials SiO2-Al-C and furnace materials - to perform the finite element model (FEM)and simulated by ANSYS-MULTIPHYSICS software transfer heat produced by a power source to thepickup point of the reactants and other elements of the oven. It declares the heat transfer by convectionand radiation from high temperature process. The MEF obtained model was run with various intensities ofthe heat source (100, 80, 60 and 40 A), observing the behaviour of the temperature vs. time at differentpoints of the pellet and providing technical criteria for carrying out the synthesis of the ceramic material
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería industrial,
Arco eléctrico,
Materiales cerámicos,
Método de elementos finitos,
Si-C-Al2-O3,
Transferencia de calor
Keyword: Ceramic materials,
Electric arc,
Finite element method,
Heat transfer,
Si-C-Al2-O3
Texto completo: https://produccioncientificaluz.org/index.php/tecnica/article/view/6864/6853