Desarrollo y validación de un aparato para determinar conductividad térmica de materiales
Resumen
En este trabajo se describe el diseño de un dispositivo para medir la conductividad térmica de materiales. El diseño conceptual se realiza con el análisis del despliegue de función de calidad o QFD, estableciendo las características, materiales, geometría del dispositivo y la energía suministrada para generar calor. El dispositivo permite adquirir datos en tiempo real de la temperatura en la superficie inferior y superior de la probeta, para determinar de forma precisa la conductividad y la resistencia térmica del espécimen. La validación se realiza a través de pruebas experimentales sobre un material con conductividad térmica conocida y otro desconocido, y comparando los resultados con la simulación del fenómeno en análisis de elemento finito bajo condiciones similares.
Referencias
P. Incropera, F., & P. de Witt, D., “Fundamentos de transferencia de calor 4a edición”, Prentice Hall, Edo. de México, 1999.
Cengel, Y. A., “Transferencia de calor y masa (3rd ed.)”, McGraw-Hill / Interamericana., México, D.F. 2007.
L. Lira Cortés, “Necesidades de medición de conductividad térmica para el cumplimiento de normas de eficiencia energética en edificaciones”, Centro Nacional de Metrología, 2009, 22p.
QATAR UNIVERSITY (DOHA), “Apparatus for measuring the effective thermal conductivity of packed bed of aggregates”, USPTO Patent Grants, no. 10921,273, 2021.
Castán Fernández, C., “Design, Construction and Commissioning of an Apparatus for Measuring the Thermal Conductivity of Geothermal Grouting Materials Based on the Transient Hot Wire Method”, MDPI, Vol. 2, no. 23, 2018, 5p.
Daza Mafioli C. M., “Medición de la conductividad térmica en materiales aislantes bajo régimen de flujo de calor no estacionario”, Ingeniería y Ciencia, Vol. 15 Issue 30, 2019, 16p.
Acuña Alegria, L., “Determinación inversa de la conductividad térmica en madera de pinus radiata.”, Maderas: Ciencia y Tecnología, Vol. 20 Issue 4, p595-610, 2018, 16p.
American Society of Testing Materials, “ASTM C177: Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded HotPlate Apparatus” 552(1), 203. https://doi.org/10.3390/e16105416, 1997, 23p.
Kern, D.Q., “Procesos de transferencia de calor”, Editorial Continental S.A. de C.V., México, 2008.
Gonzalez Sara, A., “Quality Function Deployment: Una herramienta para establecer los requerimientos técnicos de un edificio en México”, Universidad Politécnica de Valencia, 2014.
YEPES, V., “Despliegue de la función de calidad y metodología seis sigma en la gestión de la construcción”, Pontificia Universidad Católica de Chile, 2013.
Lira-Cortés, L., “Medición de la Conductividad Térmica de Algunos Materiales Utilizados en Edificaciones”, Centro Nacional de Metrología, 2008, 5p.
Bolivar Uribe, J.L., “Diseño y construcción de un banco de prueba para la medición de conductividad térmica en materiales aislantes”, Universidad Pontificia Bolivariana, 2018, 86p.
QUIROGA ARCILA, D., “EVALUACIÓN DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN DE CONDUCTIVIDAD EN AISLANTES”, Fundación Universidad de América, 2018, 166p.
Marbán Betancourt, G., “Diseño, construcción y caracterización de un instrumento de placas planas paralelas con guarda con doble lado de medición y con cámara de ambiente controlado para determinar la conductividad térmica de materiales sólidos”, Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico, 2002, 156p.
Escobar-Villanueva, A. G., “Efficient photothermal supports from carbonized agave flower stalk for solar water evaporation”, International Journal of Energy Research, vol 202, DOI: 10.1002/er.7051, 2021, 14 p.
Youhua Fan, “Study on the Retention and Distributions of the Copper-Based Preservative in Standing Tree Chinese Fir (Cunninghamia lanceolata)”, Hindawi Publishing Corporation, Volume 2016, Article ID 6163179, 2016, 9 p.
Stabilit, “Ficha Técnica Acrylit ST (Acrylit Estándar)”, 2015, Retrieved from: http://techos.com/CyF/L%C3%A1mina-de-acrilico-acrylit-Ficha-t%C3%A9cnica.pdf
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