Diciembre 2014, Vol. 21, No. 3       ISSN 1316-6832

Resumen

Revista Ingeniería UC, 21(3), 2014, diciembre

Software development for the solution of heat conduction problems by the finite element method.

Katiuska Franceschi, William Rodríguez, Bruce Acosta, Donato Magarelli.

Unidad de Investigación de Ingeniería de Procesos, Escuela de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.

Abstract.-
This paper is about a software development for the solution of heat conduction problems by the finite element method, which was first performed an investigation of mathematical models for heat transfer and the algorithms needed to solve such models. Subsequently, these algorithms were coded and created a graphical interface for managing the program. Finally, the results were validated with solved problems of the bibliography. The final code is simple and simplified, the graphic user interface is intuitive and deviation percentages are less than 1% compared to those reported in bibliography. The mesh refining led to more accurate values and the center refining, provided less computing time. Integration with Microsoft Excel and the possibility of expanding its database made it versatile and upgradeable software.

Keywords: Finite element, Heat conduction, Mesh, Thermal conductivity.

Desarrollo de un software para la solución de problemas de conducción de calor a través del método de elementos finitos.

Resumen.-
El presente trabajo consiste en el desarrollo de un software de aplicación didáctica para la solución de problemas de conducción de calor a través del método de los elementos finitos, donde se realizó primero una investigación de los modelos matemáticos para la transferencia de calor y el algoritmo necesario para resolver tales modelos. Luego se codificaron estos algoritmos y se creó una interfaz gráfica para el manejo del programa. Finalmente se validaron los resultados con problemas resueltos en las bibliografías. Se obtuvo un código sencillo y simplificado, una interfaz intuitiva y porcentajes de desviación menores al 1% respecto a los reportados en las bibliografías. La refinación del enmallado condujo a valores más exactos y al refinarlo al centro, proporcionó menores tiempos de cálculo. La integración con Microsoft Excel y la posibilidad de ampliación de la base de datos hicieron de éste, un programa versátil y actualizable.

Palabras claves: Elementos finitos, Conducción de calor, Enmallado, Conductividad térmica.

Autor para correspondencia: Katiuska Franceschi { kattyfg24@gmail.com }


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