Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales...
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Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte
Semestre 2013-2
Dr. Bernardo Hernández Morales
Depto. de Ingeniería MetalúrgicaFacultad de Química, UNAM
Comunicación
Dr. Bernardo Hernández Morales
Depto. de Ingeniería MetalúrgicaFacultad de Química, UNAM
Cubículo 3 central, 1er piso
Comunicación
AMYD:
Comunicación
AMYD:
Comunicación
AMYD:
Comunicación
Facebook:http://www.facebook.com/ ANFT 2013-2
Si lo prefieres, puedes utilizar un pseudónimo
¿ Qué esperar del curso ?
Actividad profesional de un(a) IQM - Ingeniería Plan de estudios de la carrera Análisis Numérico de Fenómenos de Transporte Objetivo y características del curso Evaluación
Introducción al curso
¿ Cuál es la actividad profesional de un(a) IQM ?
Introducción al curso
Modificado de http://www.csc.com.tw/photodb/wh_en/index_html/prs.html
Procesos de obtención y manufactura
ensamblaje
Procesos de obtención de materiales Cambios químicos
Procesos de manufactura de componentes Cambios físicos
Procesos de obtención y manufactura
Procesos de obtención y manufactura
http://www.psa-peugeot-citroen-press.co.uk/images/Production/Body-assembly%20line.jpg
Ensamblaje
Procesos de obtención y manufactura
www.fractureinvestigations.com/images/pipe.jpg
Vida útil
Posibles campos de acción
Caracterización química o microestructural Ventas Control de proceso Diseño de proceso/producto Optimización de proceso/producto Docencia Investigación Administración Tecnologías de la información y la computación
Campos de actividad profesional
Posibles campos de acción
Caracterización química o microestructural Ventas Control de proceso Diseño de proceso/producto Optimización de proceso/producto Docencia Investigación Administración Tecnologías de la información y la computación
Campos de actividad profesional
¿ Cómo se diseñan y optimizan a los procesos industriales ?
¿ Cómo se controlan a los procesos industriales ?
¿ Cómo se resuelven problemas de operación ?
Diseño y Optimización de Procesos
Diseño y Optimización de Procesos
Variables del proceso
Índices de calidad del proceso
Costos del proceso
Diseño y Optimización
Mayor CalidadMenor Costo
Factoresmacroeconómicos
Factoresingenieriles
Diseño y Optimización
Los reactores son:
De gran tamaño Tecnológicamente sofisticados
Los procesos son: Complejos
http://www.hightechfinland.com/2003/newmaterialsprocess/materials/outokumpu.html
G.J. Hardie et al. “Adaptation of injection technology for the HIsmeltTM process”Savard/Lee International Symposium on Bath Smelting,
1992, pp. 623-644.
Diseño y Optimización
Proceso o
Producto
Especificaciones
Resultados del análisis
CompararProceso/Producto
validado
No cumple con las especificaciones
Condicionesiniciales dediseño
Definirnuevas
condiciones
Diseño y Optimización de Procesos
Método empírico(ensayo y error)
Ingeniería de procesos(IPOMyMCI)
Métodos indirectos(ensayos bajo norma)
Metodologías de análisis para
diseño y optimización
IPOMyMCI : Ingeniería de Procesos de Obtención de Materiales y Manufactura de Componentes Ingenieriles
Herramientas
Modelos matemáticos Modelos físicos Mediciones en planta Mediciones en laboratorio
IPOMyMCI
Conocimientos de:
Fenómenos de Transporte Ciencia de MaterialesTermodinámica
HERRAMIENTASY
CONOCIMIENTOSDE
IPOMyMCI
¿ Cuáles son las características del Plan de Estudios de la Carrera de IQM ?
Introducción al curso
Plan de estudios de la Carrera de IQM
Asignaturas Créditos
Obligatorias (46) 366
Optativas Disciplinarias (5) 36
Optativas Sociohumanísticas (4) 24
Total (55) 426
Plan de estudios de la Carrera de IQM
DIAGRAMA DE SERIACIÓNCARRERA INGENIERÍA QUÍMICA METALÚRGICA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 SEM
ÁreaSubárea*
MAT.
FIS.
QUIM.
FQUIM.
ING.MET.
MQ.PE*
ING.MET.
MF.PM.*
ING.MET.
ING.*
OPT.DIS.
ECON-ADM
INT.
S.H.
C.T
39 45 50 49 46 49 47 52 49 426
Cal I
Fis I
Cal II Ec Dif Est
Fis II
A Sup
L de F
QG II Q In I QA I
E de M QO I
Ter E y C
EFMM ASRM FPE
TEIIMM TM ANFT IPMM
FMM ICIM TF TT Sol Fun IA
CM Con M AF
BM PM HM EM Sid
MQE CP
Op I Op II Op IV
Op III Op V
IE FA
Pro
C y S
SH IV
M y S SH I SH II SH III
QG I
SERIACIÓN
OBLIGATORIA
INDICATIVA
DIAGRAMA DE SERIACIÓNCARRERA INGENIERÍA QUÍMICA METALÚRGICA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 SEM
ÁreaSubárea*
MAT.
FIS.
QUIM.
FQUIM.
ING.MET.
MQ.PE*
ING.MET.
MF.PM.*
ING.MET.
ING.*
OPT.DIS.
ECON-ADM
INT.
S.H.
C.T
39 45 50 49 46 49 47 52 49 426
Cal I
Fis I
Cal II Ec Dif Est
Fis II
A Sup
L de F
QG II Q In I QA I
E de M QO I
Ter E y C
EFMM ASRM FPE
TEIIMM TM ANFT IPMM
FMM ICIM TF TT Sol Fun IA
CM Con M AF
BM PM HM EM Sid
MQE CP
Op I Op II Op IV
Op III Op V
IE FA
Pro
C y S
SH IV
M y S SH I SH II SH III
QG I
SERIACIÓN
OBLIGATORIA
INDICATIVA
Subárea de Ingeniería
Plan de estudios de la Carrera de IQM
Metalurgia física y mecánica (Ciencia de Materiales – física)
Metalurgia química (Ciencia de Materiales – química)
Ingeniería de Procesos Metalúrgicos y de Materiales
Introducción a la Ingeniería de Proc. Met. y de Mat. (4º) Transporte de Energía (5º)Transporte de Masa (6º)Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte (7º)Ingeniería de Proc. Met. y de Mat. (8º)
Asignaturas optativas de la subárea de Ingeniería
Plan de estudios de la Carrera de IQM
DIAGRAMA DE SERIACIÓNCARRERA INGENIERÍA QUÍMICA METALÚRGICA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 SEM
ÁreaSubárea*
MAT.
FIS.
QUIM.
FQUIM.
ING.MET.
MQ.PE*
ING.MET.
MF.PM.*
ING.MET.
ING.*
OPT.DIS.
ECON-ADM
INT.
S.H.
C.T
39 45 50 49 46 49 47 52 49 426
Cal I
Fis I
Cal II Ec Dif Est
Fis II
A Sup
L de F
QG II Q In I QA I
E de M QO I
Ter E y C
EFMM ASRM FPE
TEIIMM TM ANFT IPMM
FMM ICIM TF TT Sol Fun IA
CM Con M AF
BM PM HM EM Sid
MQE CP
Op I Op II Op IV
Op III Op V
IE FA
Pro
C y S
SH IV
M y S SH I SH II SH III
QG I
SERIACIÓN
OBLIGATORIA
INDICATIVA
Subárea de Ingeniería
ANFT es una puente entre Fenómenos de Transporte e IPMyM
No aprenderemos conceptos nuevos de Fenómenos de Transporte Sí reforzaremos conocimientos de Fenómenos de Transporte
Plan de estudios de la Carrera de IQM
Herramientas:
• Modelos matemáticos• Modelos físicos• Mediciones en planta• Mediciones en laboratorio
Conocimientos de:
• Fenómenos de Transporte• Termodinámica• Materiales
HERRAMIENTAS Y
CONOCIMIENTOS
DE LA IPOMyMCI
(ANFT)
¿ Qué es Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte ?
Introducción al curso
ANFT
UsoPropiedades
Estructura
Procesamiento
Material
ANFT
Dureza
Martensita
Temple
Acero
¿ Por qué se decide aplicar Temple y no otro proceso ?
ANFT
Tem
pera
tura
Tiempo
A
P
B
A + M
A + P
A + B
M
ANFT
Si se controla el temple
Se controla la rapidez de enfriamiento
Se controla la microestructura
Se controla la dureza
ttxT
),( 1
Método empírico (ensayo y error)
Ingeniería de procesos (IPOMyMCI)
Métodos indirectos (ensayos bajo norma)
Metodologías de diseño y optimización
ANFT
ttxT
),( 1
Analítica
Numérica
Es posible (necesario) ANALIZAR el TRANSPORTE DE ENERGÍAdurante el temple de aceros mediante técnicas
NUMÉRICAS
Variables deproceso
Ingeniería de procesos (IPOMyMCI)
Modelomatemático
Objetivos y características del curso
Introducción al curso
Objetivos y características
Objetivos
Conocer la importancia del análisis numérico en la
cuantificación de los fenómenos de transporte
asociados a los procesos metalúrgicos y de materiales. Formular y resolver problemas de fenómenos de transporte,
asociados a procesos metalúrgicos y de materiales, mediante
el desarrollo e implementación de programas de cómputo. Describir, interpretar y evaluar, mediante el análisis numérico,
los fenómenos de transporte de momentum, de calor y de masa
ANFT ≡ “Caja de herramientas” contextualizada
Objetivos y características
Características
Teoría: Lu y Mi de 11:30 a 13:00 hs. (Sem. V)
Horario
Metodología
Exposición por parte del profesor Trabajo individual en clase
Desarrollo e implementación de algoritmos
Evaluación
Introducción al curso
Exámenes Tareas Asistencia (80 % mínimo)