Trabajo Fin de Grado
Ferrofluidos para Aplicaciones Térmicas
Autor/es | Castillo Pareja, Jesús |
Director | Franco García, Victorino
Moreno Ramírez, Luis Miguel |
Departamento | Universidad de Sevilla. Departamento de Física de la Materia Condensada |
Fecha de publicación | 2020 |
Fecha de depósito | 2021-10-22 |
Titulación | Universidad de Sevilla. Doble Grado en Física e Ingeniería de Materiales |
Resumen | Resumen
En este trabajo se presentan un conjunto de simulaciones de elementos finitos con el objetivo de modelar la respuesta de un sistema de control de la temperatura basado en ferrofluidos. Concretamente estudiaremos ... Resumen En este trabajo se presentan un conjunto de simulaciones de elementos finitos con el objetivo de modelar la respuesta de un sistema de control de la temperatura basado en ferrofluidos. Concretamente estudiaremos los diodos térmicos magnéticamente activados, dispositivos que se basan en la modificación de la conductividad térmica del sistema mediante el movimiento del ferrofluido controlado por campos magnéticos. En este caso, aplicando campo magnético, el ferrofluido actúa como puente térmico entre dos zonas en las que queremos establecer contacto térmico (estado encendido del diodo), mientras que retirando el campo magnético se aíslan térmicamente dichas zonas (estado apagado del diodo). Mediante las simulaciones realizadas (que considerarán las condiciones encendida y apagada del dispositivo) se comprueba la viabilidad de diversas configuraciones a fin de mejorar la respuesta del dispositivo, considerando como objetivos a optimizar: 1) la diferencia de conductividad entre los estados apagado y encendido del dispositivo, y 2) el tiempo de respuesta del mismo. Partiendo de una configuración convencional, en la cual es dispositivo consta de un orificio cilíndrico para albergar el ferrofluido, ampliamos el estudio al caso de varios orificios cilíndricos (3, 5 y 8 orificios) y rectangulares orientados perpendicularmente y paralelamente al flujo de calor suministrado (en todos los casos la cantidad de ferrofluido a usar se ha mantenido constante). Encontramos que la configuración de 5 orificios cilíndricos, y la configuración de ranuras orientadas perpendicularmente al flujo de calor, son las configuraciones que nos proporcionan una mejor respuesta. Además, se pone de manifiesto que la formación de caminos para la propagación térmica son un factor importante a la hora de analizar el funcionamiento del sistema. Se ha de mencionar que parte de este trabajo incluía la elaboración de un dispositivo experimental mediante técnicas de impresión 3D. Sin embargo, su realización ha sido inviable debido al estado de alarma decretado por el COVID-19. |
Cita | Castillo Pareja, J. (2019). Ferrofluidos para Aplicaciones Térmicas. (Trabajo Fin de Grado Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla. |
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Jesús Castillo Pareja-TFG.pdf | 2.113Mb | [PDF] | Ver/ | |