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
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Comunicación
Dr. Bernardo Hernández Morales
Depto. de Ingeniería MetalúrgicaFacultad de Química, UNAM
Cubículo 3 central, 1er piso
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Comunicación
AMYD:
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Comunicación
AMYD:
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Comunicación
AMYD:
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Comunicación
Facebook:http://www.facebook.com/ ANFT 2013-2
Si lo prefieres, puedes utilizar un pseudónimo
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¿ 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
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¿ Cuál es la actividad profesional de un(a) IQM ?
Introducción al curso
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Modificado de http://www.csc.com.tw/photodb/wh_en/index_html/prs.html
Procesos de obtención y manufactura
ensamblaje
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Procesos de obtención de materiales Cambios químicos
Procesos de manufactura de componentes Cambios físicos
Procesos de obtención y manufactura
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Procesos de obtención y manufactura
http://www.psa-peugeot-citroen-press.co.uk/images/Production/Body-assembly%20line.jpg
Ensamblaje
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Procesos de obtención y manufactura
www.fractureinvestigations.com/images/pipe.jpg
Vida útil
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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
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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
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¿ 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
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Diseño y Optimización de Procesos
Variables del proceso
Índices de calidad del proceso
Costos del proceso
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Diseño y Optimización
Mayor CalidadMenor Costo
Factoresmacroeconómicos
Factoresingenieriles
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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.
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Diseño y Optimización
Proceso o
Producto
Especificaciones
Resultados del análisis
CompararProceso/Producto
validado
No cumple con las especificaciones
Condicionesiniciales dediseño
Definirnuevas
condiciones
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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
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Herramientas
Modelos matemáticos Modelos físicos Mediciones en planta Mediciones en laboratorio
IPOMyMCI
Conocimientos de:
Fenómenos de Transporte Ciencia de MaterialesTermodinámica
HERRAMIENTASY
CONOCIMIENTOSDE
IPOMyMCI
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¿ Cuáles son las características del Plan de Estudios de la Carrera de IQM ?
Introducción al curso
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Plan de estudios de la Carrera de IQM
Asignaturas Créditos
Obligatorias (46) 366
Optativas Disciplinarias (5) 36
Optativas Sociohumanísticas (4) 24
Total (55) 426
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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
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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
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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
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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)
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¿ Qué es Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte ?
Introducción al curso
![Page 30: Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales Depto. de Ingeniería Metalúrgica Facultad de Química, UNAM.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063010/5665b4931a28abb57c9254f6/html5/thumbnails/30.jpg)
ANFT
UsoPropiedades
Estructura
Procesamiento
Material
![Page 31: Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales Depto. de Ingeniería Metalúrgica Facultad de Química, UNAM.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063010/5665b4931a28abb57c9254f6/html5/thumbnails/31.jpg)
ANFT
Dureza
Martensita
Temple
Acero
¿ Por qué se decide aplicar Temple y no otro proceso ?
![Page 32: Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales Depto. de Ingeniería Metalúrgica Facultad de Química, UNAM.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063010/5665b4931a28abb57c9254f6/html5/thumbnails/32.jpg)
ANFT
Tem
pera
tura
Tiempo
A
P
B
A + M
A + P
A + B
M
![Page 33: Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales Depto. de Ingeniería Metalúrgica Facultad de Química, UNAM.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063010/5665b4931a28abb57c9254f6/html5/thumbnails/33.jpg)
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
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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
![Page 35: Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales Depto. de Ingeniería Metalúrgica Facultad de Química, UNAM.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063010/5665b4931a28abb57c9254f6/html5/thumbnails/35.jpg)
Objetivos y características del curso
Introducción al curso
![Page 36: Análisis Numérico en Fenómenos de Transporte Semestre 2013-2 Dr. Bernardo Hernández Morales Depto. de Ingeniería Metalúrgica Facultad de Química, UNAM.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063010/5665b4931a28abb57c9254f6/html5/thumbnails/36.jpg)
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
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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
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Evaluación
Introducción al curso
Exámenes Tareas Asistencia (80 % mínimo)