Cálculo de la transferencia de calor en estado transitorio para una probeta estandarizada para el ensayo Jominy

In heat treatments, usually, to determine the effectiveness of the procedure, variables such as temperature variation, time and cooling method are taken into account; variables that allow predicting an approximate result. This method is used to improve the properties of a material according to the d...

Full description

Autores:: Gómez Guerrero, Yimerson
Gómez Naizaque, Edwin
Maldonado Monroy, Daniel
Quintero Gamboa, Yina

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2021

Institución:: Universidad Santo Tomás

Repositorio:: Universidad Santo Tomás

Idioma:: spa

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description	In heat treatments, usually, to determine the effectiveness of the procedure, variables such as temperature variation, time and cooling method are taken into account; variables that allow predicting an approximate result. This method is used to improve the properties of a material according to the desired characteristics and its application. For this reason, theories and strategies have been studied to know the heat transfer; such as finite differences, which solves heat equations by determining the temperature of the element at different points, depending on its location and interaction with the environment in exposure. In this way, the research work explains the calculation of the heat transfer in transient state, with determined variables, for the cooling process of the Jominy test specimen, where the steel is subjected to a quenching treatment with water. The equations were formulated in the Excel program, taking into account the properties of the metal and the medium, focusing on the convection coefficient and thermal conductivity; consequently, the temperature change over time was determined, as specified in the ASTM A255-20 standard. These results were compared with those of the ANSYS STUDENT R2 program, and the solution of the equations presented in the Python program, combining the mathematical logic with the programmer's codes.
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In this way, the research work explains the calculation of the heat transfer in transient state, with determined variables, for the cooling process of the Jominy test specimen, where the steel is subjected to a quenching treatment with water. The equations were formulated in the Excel program, taking into account the properties of the metal and the medium, focusing on the convection coefficient and thermal conductivity; consequently, the temperature change over time was determined, as specified in the ASTM A255-20 standard. These results were compared with those of the ANSYS STUDENT R2 program, and the solution of the equations presented in the Python program, combining the mathematical logic with the programmer's codes.En los tratamientos térmicos, usualmente, para determinar la efectividad del procedimiento se tienen en cuenta variables como la variación de temperatura, tiempo y método de enfriamiento; variables que permiten predecir un resultado aproximado. Este método se emplea para mejorar las propiedades de un material según las características deseadas y su aplicación. Por esto, se han estudiado teorías y estrategias para conocer la transferencia de calor; como las diferencias finitas, el cual soluciona ecuaciones de calor determinando la temperatura del elemento en diferentes puntos, dependientes de su ubicación e interacción con el ambiente en exposición. De esta manera, el trabajo de investigación explica el cálculo de la transferencia de calor en estado transitorio, con variables determinadas, para el proceso de enfriamiento de la probeta del ensayo Jominy, donde el acero es sometido a un tratamiento de temple con agua. Se plantearon las ecuaciones en el programa Excel, teniendo en cuenta las propiedades del metal, y el medio, centrándose en el coeficiente de convección, y conductividad térmica; por consiguiente, se determinó el cambio de temperatura en el tiempo, según lo especificado en la norma ASTM A255-20. Estos resultados se compararon con los del programa de ANSYS STUDENT R2, y la solución de las ecuaciones planteadas en el programa Python, combinando la lógica matemática con los códigos del programador.  Resumo— Nos tratamentos térmicos, variáveis como variação de temperatura, tempo e método de resfriamento geralmente são levadas em consideração para determinar a eficácia do procedimento; variáveis que permitem prever um resultado aproximado. Este método é utilizado para melhorar as propriedades de um material de acordo com as características desejadas e sua aplicação. Por esta razão, teorias e estratégias têm sido estudadas para conhecer a transferência de calor; como diferenças finitas, que resolve equações de calor determinando a temperatura do elemento em diferentes pontos, dependendo de sua localização e interação com o ambiente exposto. Desta forma, o trabalho de pesquisa explica o cálculo da transferência de calor em estado transitório, com determinadas variáveis, para o corpo de prova de Jominy, onde o aço é submetido a um tratamento de têmpera com água, apenas no processo de resfriamento. . As equações foram levantadas no programa Excel, levando em consideração as propriedades do metal e do meio, enfocando o coeficiente de convecção e a condutividade térmica; portanto, a mudança de temperatura ao longo do tempo foi determinada, conforme especificado em ASTM A255-20. Esses resultados foram comparados com os do programa ANSYS STUDENT R2 e com a solução das equações propostas no programa Python, combinando a lógica matemática com os códigos do programador.application/pdfspaUniversidad Santo Tomás Seccional Tunjahttp://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/2313/1968Ingenio Magno; Vol. 12 Núm. 1 (2021): Ingenio Magno vol. 12-1; 108-1212422-23992145-9282Derechos de autor 2021 Ingenio Magnohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Cálculo de la transferencia de calor en estado transitorio para una probeta estandarizada para el ensayo JominyCalculation of transient heat transfer for a standardized specimen for the Jominy testCálculo da transferência transitória de calor para um espécime em estábulo para o teste de Jominyinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Numerical analysisCoolingJominy testComputational mechanicsPythonCAEAnálisis numéricoEnfriamientoEnsayo JominyMecánica computacionalPythonCAEAnálise numéricaResfriamentoTeste de JominyMecânica computacionalPythonCAE11634/41678oai:repository.usta.edu.co:11634/416782023-07-14 16:15:03.625metadata only accessRepositorio Universidad Santo Tomásnoreply@usta.edu.co

Cálculo de la transferencia de calor en estado transitorio para una probeta estandarizada para el ensayo Jominy

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