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Una metodología basada en la teoría del constructal para determinar la configuración de canales vacíos utilizados en la impregnación de resina de una placa porosa cuadrada

Autores: Magalhães, Glauciléia Maria Cardoso; Souza, Jeferson Avila; dos Santos, Elizaldo Domingues

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Una metodología basada en la teoría del constructal para determinar la configuración de canales vacíos utilizados en la impregnación de resina de una placa porosa cuadrada


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Técnicas de moldeo por compuestos líquidos
Procesos de infusión de resina
Teoría constructal
Canales de inyección
Configuración geométrica
Flujo multifásico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las técnicas de moldeo por compuestos líquidos se utilizan en gran medida para producir piezas como cabinas de camiones o palas de turbinas eólicas. Los procesos de infusión de resina líquida utilizan una red de canales de inyección para mejorar el flujo de resina a través de un medio reforzado poroso. El presente estudio numérico predice la posición de los canales vacíos aplicando la teoría constructal a un problema idealizado. La posición y el tamaño de los canales no fueron predefinidos, sino que se construyeron (se hicieron crecer) a partir de un canal elemental. Se probaron dos estrategias para el crecimiento de los canales: cada nuevo canal elemental se colocó junto a la región con la menor o mayor resistencia al flujo de resina. La configuración geométrica de los canales se construyó utilizando una función de control en lugar de utilizar formas predefinidas. La conservación de la masa y el momento, así como una ecuación de transporte adicional para la fracción de volumen de resina, se resolvieron utilizando el método de volúmenes finitos. Se utilizó el modelo de volumen de fluido para el tratamiento del flujo multifásico (aire + resina). El crecimiento de un canal vacío con la estrategia de menor resistencia condujo a una disminución en el tiempo de inyección y al desperdicio de resina. El tamaño (resolución) del canal elemental también afectó los indicadores de rendimiento y la configuración geométrica de los canales de inyección.

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