{"id":40117,"date":"2019-09-17T22:47:20","date_gmt":"2019-09-17T21:47:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-la-condicion-limite-de-neumann-condicion-limite-de-tipo-ii-definicion\/"},"modified":"2020-01-07T14:44:31","modified_gmt":"2020-01-07T13:44:31","slug":"que-es-la-condicion-limite-de-neumann-condicion-limite-de-tipo-ii-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-la-condicion-limite-de-neumann-condicion-limite-de-tipo-ii-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la condici\u00f3n l\u00edmite de Neumann? Condici\u00f3n l\u00edmite de tipo II: definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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En matem\u00e1ticas, la condici\u00f3n l\u00edmite de Neumann es un tipo de condici\u00f3n l\u00edmite, que lleva el nombre de un matem\u00e1tico alem\u00e1n Carl Neumann (1832\u20131925).\u00a0Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n
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Condici\u00f3n l\u00edmite de Neumann – Condici\u00f3n l\u00edmite de tipo II<\/h2>\n

\"Condici\u00f3n<\/a>En matem\u00e1ticas, la\u00a0condici\u00f3n l\u00edmite de Neumann (o segundo tipo)<\/strong>\u00a0es un tipo de condici\u00f3n l\u00edmite, que lleva el nombre de un matem\u00e1tico alem\u00e1n Carl Neumann (1832-1925).\u00a0Cuando se impone en una ecuaci\u00f3n diferencial ordinaria o parcial, especifica los valores que una soluci\u00f3n necesita tomar a lo largo del l\u00edmite del dominio.<\/p>\n

En problemas de transferencia de calor, la\u00a0condici\u00f3n de Neumann<\/strong>\u00a0corresponde a una\u00a0tasa dada de cambio de temperatura<\/strong>\u00a0.\u00a0En otras palabras, esta condici\u00f3n supone que\u00a0se conoce\u00a0el\u00a0flujo de calor<\/strong><\/a>\u00a0en la superficie del material.\u00a0El flujo de calor en la direcci\u00f3n x positiva en cualquier parte del medio, incluidos los l\u00edmites, puede expresarse mediante\u00a0la ley de conducci\u00f3n de calor de Fourier<\/a>\u00a0.<\/p>\n

Caso especial – L\u00edmite adiab\u00e1tico – L\u00edmite perfectamente aislado<\/strong><\/p>\n

Un caso especial de esta condici\u00f3n corresponde a la superficie perfectamente aislada para la cual (\u2202T \/ \u2202x = 0).\u00a0La transferencia de calor a trav\u00e9s de una superficie adecuadamente aislada puede considerarse cero, ya que un aislamiento adecuado reduce la transferencia de calor a trav\u00e9s de una superficie a niveles insignificantes.\u00a0Matem\u00e1ticamente, esta condici\u00f3n l\u00edmite puede expresarse como:<\/p>\n

\"Condici\u00f3n<\/a><\/p>\n

Caso Especial – Simetr\u00eda T\u00e9rmica<\/strong><\/p>\n

\"Condici\u00f3n<\/a>Otro caso muy importante, que puede usarse para resolver problemas de transferencia de calor que involucran barras de combustible, es la simetr\u00eda t\u00e9rmica.\u00a0Por ejemplo, las dos superficies de una gran placa caliente de espesor L suspendida verticalmente en el aire estar\u00e1n sujetas a las mismas condiciones t\u00e9rmicas y, por lo tanto, la distribuci\u00f3n de temperatura ser\u00e1 sim\u00e9trica (es decir, en la mitad de la placa tendr\u00e1 el mismo perfil de temperatura que eso en la otra mitad).\u00a0Como resultado, debe haber un m\u00e1ximo en la l\u00ednea central de la placa y la l\u00ednea central puede verse como una superficie aislada (\u2202T \/ \u2202x = 0).\u00a0La condici\u00f3n t\u00e9rmica en este plano de simetr\u00eda se puede expresar como:<\/p>\n

\"Condici\u00f3n<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Ecuaci\u00f3n general de conducci\u00f3n de calor<\/h2>\n

La\u00a0<\/span>ecuaci\u00f3n de conducci\u00f3n de calor<\/span><\/strong>\u00a0es una ecuaci\u00f3n diferencial parcial que describe la distribuci\u00f3n de\u00a0<\/span>calor<\/span><\/strong>\u00a0(o el\u00a0<\/span>campo de temperatura<\/span><\/strong>\u00a0) en un cuerpo dado a lo largo del tiempo.\u00a0El conocimiento detallado del campo de temperatura es muy importante en la conducci\u00f3n t\u00e9rmica a trav\u00e9s de materiales.\u00a0Una vez que se conoce esta distribuci\u00f3n de temperatura, el\u00a0<\/span>flujo de calor de conducci\u00f3n<\/span><\/strong>\u00a0en cualquier punto del material o en su superficie puede calcularse a partir de\u00a0<\/span>la ley<\/span><\/a>\u00a0de\u00a0Fourier<\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

La ecuaci\u00f3n del calor se\u00a0<\/span>deriva<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0<\/span>la ley<\/span><\/strong>\u00a0de\u00a0Fourier<\/strong>\u00a0y la\u00a0<\/span>conservaci\u00f3n de la energ\u00eda<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0La ley de Fourier establece que la\u00a0<\/span>tasa de<\/span><\/strong>\u00a0tiempo\u00a0de transferencia de calor a<\/strong>\u00a0trav\u00e9s de un material es\u00a0<\/span>proporcional al\u00a0<\/span><\/strong>gradiente<\/span><\/strong>\u00a0negativo\u00a0en la temperatura<\/strong>\u00a0y al \u00e1rea, en \u00e1ngulo recto a ese gradiente, a trav\u00e9s del cual fluye el calor.<\/span><\/p>\n

\"Ley<\/a><\/p>\n

Un cambio en la energ\u00eda interna por unidad de volumen en el material, \u0394Q, es proporcional al cambio de temperatura, \u0394u.\u00a0Es decir:<\/span><\/p>\n

\u2206Q = \u03c1.c\u00a0<\/span><\/strong>p<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0.\u2206T<\/span><\/strong><\/p>\n

Forma general<\/span><\/strong><\/p>\n

Usando estas dos ecuaciones podemos derivar la ecuaci\u00f3n general de conducci\u00f3n de calor:<\/span><\/p>\n

\"Ecuaci\u00f3n<\/a><\/p>\n

Esta ecuaci\u00f3n tambi\u00e9n se conoce como la\u00a0<\/span>ecuaci\u00f3n de Fourier-Biot<\/span><\/strong>\u00a0, y proporciona la herramienta b\u00e1sica para el an\u00e1lisis de conducci\u00f3n de calor.\u00a0A partir de su soluci\u00f3n, podemos obtener el campo de temperatura en funci\u00f3n del tiempo.<\/span><\/p>\n

En palabras, la\u00a0<\/span>ecuaci\u00f3n de conducci\u00f3n de calor<\/span><\/strong>\u00a0establece que:<\/span><\/p>\n

En cualquier punto del medio, la tasa neta de transferencia de energ\u00eda por conducci\u00f3n en un volumen unitario m\u00e1s la tasa volum\u00e9trica de generaci\u00f3n de energ\u00eda t\u00e9rmica debe ser igual a la tasa de cambio de energ\u00eda t\u00e9rmica almacenada dentro del volumen.<\/span><\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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