Laboratorio de Fluidodinámica en Procesamiento de Materiales
Este laboratorio está enfocado al estudio de los fenómenos de transporte de momentum, masa y energía que ocurren durante el procesamiento de los materiales. Se busca obtener un mejor entendimiento de dichos fenómenos mediante la formulación, implementación y validación de modelos matemáticos, que generalmente se representan con ecuaciones diferenciales obtenidas del principio de conservación de las magnitudes citadas previamente. Un estudio por simulación numérica se obtiene al representar gráficamente la solución numérica de las ecuaciones diferenciales sujetas a condiciones iniciales y a la frontera apropiadas.
Los estudios por simulación tienen ventajas con respecto a estudios experimentales, entre las más importantes están:
- Menor costo. En general los sistemas experimentales son más costosos. Cualquier modificación a los mismos también es más costosa.
- Menor espacio. Los equipos de cómputo empleados en las simulaciones requieren un espacio mínimo. En cambio, los sistemas experimentales pueden requerir áreas importantes.
- Control paramétrico. Los experimentos numéricos permiten un control total de los datos suministrados, variando un parámetro a la vez. En cambio, en experimentos de laboratorio o en una planta productiva, esto no siempre es posible.
Por lo anterior, la misión de este laboratorio es proveer a los estudiantes de un espacio para su formación en el desarrollo de modelos matemáticos y su aplicación a estudios especializados en el procesamiento de materiales.
Se pueden encontrar algunos ejemplos de dichos estudios en las publicaciones y tesis reportadas, y adicionalmente se están llevando actualmente otros estudios, por ejemplo:
- Transferencia de calor durante el templado que ocurre durante el estampado de lámina de acero.
- Transferencia de calor y oxidación superficial de lámina de acero durante su calentamiento continuo.
- Efecto de la transferencia de calor en el piso de ollas refractarias sobre la calidad de lingotes vaciados de acero.
- Efecto de las condiciones de operación en el deterioro de ánodos de hornos de aceración de corriente directa.
- Predicción de la rapidez de extracción de gas natural de yacimientos no convencionales.
Por otro lado, el laboratorio cuenta con un calorímetro para templado de metales que fue fabricado localmente, basado en la prueba clásica del ensayo Jominy. Este equipo permite un control y registro automático de la temperatura y flujo másico del aceite de templado, así como de la temperatura en un punto selecto dentro de la probeta metálica. Este equipo ha sido usado en estudios experimentales de transferencia de calor durante el templado de metales.