Simulación bidimensional de la ecuación de calor

Resumen

La conducción de calor en superficies en estado transitorio, es uno de los problemas de análisis más común en el estudio de los diversos fenómenos físicos asociados a transferencia de calor en procesos industriales, tales como los presentes en la industria química, metalúrgica, etc. Es de aquí que surge la necesidad de desarrollar un simulador o herramienta computacional que sea capaz de mostrar este proceso, bajo diversas condiciones, para su respectivo análisis en estado transitorio y aplicación en superficies de distintos materiales. Para el desarrollo del simulador implementado en Matlab, se consideraron las ecuaciones diferenciales hiperbólicas de segundo orden, la cual rige el comportamiento de la transferencia de calor en la superficie bidimensional y se utilizó el método por diferencias finitas de segundo orden con formulación explicita para la obtención de la solución de la ecuación diferencial en derivadas parciales. El resultado obtenido permite visualizar a través de una interfaz gráfica la conducción de calor en una superficie en dos dimensiones, utilizando diferentes tipos de materiales, con distintas dimensiones y bajo diferentes condiciones térmicas iníciales. Como conclusión se logró desarrollar un programa que permite analizar la conducción de calor en superficies bidimensionales, basándose en criterios que garantizan la estabilidad y la confiabilidad en la simulación