Modelo matemático de um processo de solidificação de plástico em molde
Processos de solidificação são de grande importância na indústria, em especial no segmento metalúrgico. Modelos matemáticos podem ser construídos e testados com o intuito de se obterem informações mais detalhadas de um processo de solidificação, como por exemplo, tempo de solidificação, posição da frente de solidificação e a distribuição de temperaturas no meio. Essas informações podem ser utilizadas, por exemplo, para aperfeiçoar um processo de solidificação. O objetivo desse trabalho é modelar matematicamente um processo de solidificação de plástico em molde utilizando um modelo transiente e unidimensional de transferência de calor por condução térmica. Efeitos de convecção térmica são ignorados. São obtidos resultados analíticos para a distribuição de temperaturas nas fases líquida e sólida e também uma equação algébrica não linear para a determinação da posição da frente de solidificação. Foi realizado um estudo de caso numérico para verificar o comportamento das equações resultantes.
Modelo matemático de um processo de solidificação de plástico em molde
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DOI: 10.22533/at.ed.7132002049
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Palavras-chave: Matemática Aplicada à Engenharia. Solidificação. Condução Térmica.
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Keywords: Mathematics Applied to Engineering. Solidification. Thermal Conduction.
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Abstract:
Solidification processes are of great importance in the industry, especially in the metallurgical segment. Mathematical models can be constructed and tested in order to obtain more detailed information from a solidification process, such as solidification time, solidification front position and distribution of temperatures in the middle. This information can be used, for example, to improve a solidification process. The objective of this work is to mathematically model a process of plastic solidification in mold using a transient and one-dimensional model of heat transfer by thermal conduction. Thermal convection effects are ignored. Analytical results are obtained for the distribution of temperatures in the liquid and solid phases and also a nonlinear algebraic equation for determining the position of the solidification front. A numerical case study was conducted to verify the behavior of the resulting equations.
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Número de páginas: 14
- André Luiz Salvat Moscato
- Santiago Del Rio Oliveira
