Publicado

2014-07-01

Numerical and experimental preliminary study of temperature distribution in an electric resistance tube furnace for hot compression tests

Estudio preliminar numérico y experimental de la distribución de temperatura en un horno tubular de resistencia eléctrica para ensayos de compresión en caliente

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v81n186.40388

Palabras clave:

hot compression tests, electric resistance tube furnaces, temperature distribution, heat balance, convection, radiation (en)
ensayos de compresión en caliente, horno tubular de resistencia eléctrica, distribución de temperatura, balance de calor, convección, radiación (es)

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Autores/as

  • Gabriel Torrente-Prato Universidad Simón Bolívar
  • Mary Torres-Rodríguez Universidad Simón Bolívar
Hot compression tests are performed when jaws, each one with a jacketed section to cool a part of its length, move through a tube furnace at elevated temperatures to compress a metal sample between them, changing the boundary conditions and the temperature distribution inside the furnace during the test. This paper presents a preliminary study about the variation of temperature inside a furnace for hot compression tests, when the jaws are positioned inside it. It also proposes a theoretical simulation to determine the temperature profile in the furnace, which is compared with experimental measurements. Both experimental measurement and simulation showed that the temperature inside the tube furnace for hot compression tests is not uniform. By comparing the simulated values with experimental measurements, it can be concluded that the simulation proposed in this paper is a useful tool which estimates the temperature inside a tube furnace in hot compression tests with an acceptable approximation (error less than 4.73%).
Los ensayos de compresión en caliente se realizan cuando mordazas, refrigeradas en una parte de su longitud, avanzan a través del interior de un horno tubular a temperatura elevada para comprimir una muestra metálica dentro de ellas, ocasionando que las condiciones de frontera y la distribución de temperatura dentro del horno cambien durante el ensayo. Este trabajo presenta un estudio preliminar acerca de la variación de temperatura en el interior de un horno para ensayos de compresión en caliente a medida que las mordazas se posicionan en su interior. Se propone una simulación para determinar teóricamente el perfil de temperatura en el horno, el cual se compara con mediciones experimentales. Los valores experimentales y simulados mostraron que la temperatura dentro del horno para ensayos de compresión en caliente no es uniforme, con una aproximación aceptable (error menor del 4,73%). Se concluye que la simulación propuesta en este trabajo representa una herramienta útil para estimar la temperatura dentro del horno en los ensayos de compresión en caliente.

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