Simple Solutions That Work! Issue 13

túnel de enfriamiento desde puntos opuestos y fluye en direcciones opuestas. El gradiente de temperatura es menor en la entrada al túnel de enfriamiento, reduciendo de esta manera el estrés térmico de las piezas, mientras que a la vez incrementa la eficiencia global del proceso. De acuerdo con la disposición del layout y restricciones de espacio, es posible adoptar una combinación de ambos tipos de intercambiadores de calor: flujo paralelo y contraflujo. Además de los flujos de aire en co- corriente y contar-corriente, hay otro tipo de flujo de aire, conocido como “flujo cruzado”, que ingresa al sistema a través de algunas ranuras en las bandejas del sistema de transporte. Así, se refuerza la performance del sistema. En esta disposición, el aire refrigerante no sólo pasa alrededor de las piezas, sino también entre ellas, dando por resultado un enfriamiento más efectivo. La Figura 3 muestra una configuración típica de un túnel de enfriamiento mantenido bajo presión negativa. Una corriente de aire fluye a una velocidad controlada para evitar shock térmico en las piezas. Se fuerza a que el aire del ambiente ingrese por los extremos del túnel de enfriamiento y luego se lo succiona por la campana central. MODELO CFD Para realizar un proceso de enfriamiento de las piezas que sea eficiente, deben investigarse meticulosamente las propiedades térmicas de tanto las piezas como el aire. Así, se requiere un enfoque CFD (Fluidodinámico Computacional) para implementar un modelo de simulación del enfriamiento de la pieza. Comenzando por el modelo 3D de la pieza, se genera una grilla de cálculo (malla). Luego, se colocan las condiciones de contorno y propiedades térmicas en la parte del software CFD dedicada a la preparación del modelo. Como resultado se obtiene la curva mediante el post-procesador junto con otros parámetros del proceso como: la velocidad del aire, la caída de presión en el túnel de enfriamiento, temperatura del aire y de las piezas. Para validar el análisis CFD arriba expuesto, se lleva a cabo un ensayo experimental si se tienen disponibles las piezas de referencia ENSAYOS EXPERIMENTALES Gracias a un banco de ensayo específico equipado con un prototipo de túnel de enfriamiento, es posible validar y ajustar la curva teórica obtenida del análisis CFD. Se conecta al sistema de adquisición de datos un conjunto de termocuplas soldadas en la pieza de prueba. Es posible 110 monitorear la tendencia de la temperatura de esa pieza durante a estadía en el horno, hasta el final del proceso de enfriamiento. Las posiciones de las termocuplas se definen tanto por la información de los clientes como por las áreas críticas destacadas por el análisis CFD. La Figura 4 muestra una comparación entre los resultados experimentales y los obtenidos mediante el análisis CFD. Figura 4: Resultados analíticos y experimentales Contacto: GAETANO CORAGGIO gaetano.coraggio@magaldi.com