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Transporte de Energía
Semestre 2017-1
Dr. Bernardo Hernández Morales
Depto. de Ingeniería Metalúrgica
Facultad de Química, UNAM
Conductividad en estado inestable
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La ecuación de balance es:
𝐸 + 𝐺 = 𝐴 + 𝑆
Rapideces
Flujos
𝐴 = − 𝑆 − 𝐸 + 𝐺
• La temperatura aumenta 𝐴 > 0
• La temperatura es constante
𝐴 = 0
• La temperatura disminuye 𝐴 < 0
Acumulación
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Procesos metalúrgicos
Procesos de obtención de materiales
Cambios químicos (producto semi-terminado)
Procesos de manufactura de componentes
Cambios físicos (producto terminado)
http://www.mechel.com/production/metallurgy/
rolled/billets/r26150/
http://www.tortilladoras.com.mx/engranes.shtml
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Fabricación de componentes de acero
Imágenes de http://www.csc.com.tw/photodb/wh_en/index_html/prs.html
Ensamblaje
Vida útil
ACERO
MATERIAS PRIMAS
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Procesos metalúrgicos (acero)
El transporte de energía por conducción en estado
inestable es importante en varios procesos relacionados con
el acero:
Fusión de la carga en un horno eléctrico de arco
Solidificación de acero líquido en un molde estático
Colada continua de acero líquido
Laminación de palanquillas de acero
Tratamiento térmico de un componente de acero
Soldadura de componentes de acero
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Operación de un horno de arco eléctrico
http://www.steelconstruction.info/Steel_manufacture
ACERO
CHATARRA
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http://www.pedeca.es/tag/ilt-plasma/
Vaciado en un molde estático
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Colada continua
http://www.steelconstruction.info/Steel_manufacture
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Laminación
http://www.vecasteel.com
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Tratamientos térmicos
Propiedades
del producto
Revenido
Temperatura de
austenización
Tiempo
Tem
peratu
ra
0
microestructura
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Soldadura
Propiedades
del producto
macroestructura
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Respuesta del sistema
http://mediacampus.cuaed.unam.mx/node/5361
Piezas “pequeñas”
De “alta” conductividad térmica
En un medio “poco” agresivo
𝐴 = 𝜌 𝐶𝑝 𝑉 𝑑𝑇(𝑡)
𝑑𝑡
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Respuesta del sistema
http://mediacampus.cuaed.unam.mx/node/5362
Piezas “grandes”
De “baja” conductividad térmica
En un medio “muy” agresivo
Tiempos “largos”
𝐴 = 𝜌 𝐶𝑝 𝑉 𝜕𝑇(𝑥 , 𝑡)
𝑑𝑡
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Respuesta del sistema
http://mediacampus.cuaed.unam.mx/node/5366
Piezas “muy grandes”
De “baja” conductividad térmica
En un medio “muy” agresivo
Tiempos “cortos”
𝐴 = 𝜌 𝐶𝑝 𝑉 𝜕𝑇(𝑥 , 𝑡)
𝑑𝑡