Calor y métodos numéricos - Parte 1
Conceptos sobre calor en sólidos y simulaciones numéricas, desde un enfoque intuitivo que va profundizando la calidad de nuestro entendimiento.
Suelo usar videos mudos acelerados como material para repasar sin esfuerzo, y están todas las versiones PDF en mi galería de modelos (no pude subirlos aquí mismo).
-
Step 1:
Es interesante percibir si la fuente de la que pretendo aprender es de alta densidad, definiendo como tal a una que usa formalismos matemáticos y notaciones compactas que no se corresponden con el estado inicial de quien desea aprender un nuevo concepto. Por ello, lo mejor es la información que uno mismo puede generar, aunque tenga errores, esté incompleta y desorganizada... simplemente refleja el estado de la propia mente en expansión. Esta es la razón por la cual escribí este primer apunte en forma manuscrita y aparentemente desordenada, como mi mente cuando intentaba analizar por primera vez este problema.
No debe importarnos si tal cosa es obvia o sencilla para el resto del mundo, debemos preguntarnos las cosas básicas pero vitales para nuestro estado actual.
Empecemos por observar que el problema de transferencia de calor hace referencia, principalmente, a un campo escalar: la temperatura.
- ¿entiendo lo que significa y las formas que puede adoptar?
- ¿entiendo lo que es un dominio espacio-temporal?
- ¿entiendo que el dominio espacial no siempre es constante, como una pieza metálica, sino que puede cambiar de forma?
- ¿Y cual es el aspecto de la función temperatura en un dominio espacial 1D (coordenada “x”) y temporal (coordenada “t”)?
- ¿entiendo que “los cambios” de la función (derivadas) no tienen el mismo sentido físico según “x” que según “t”?
Volviendo al problema de calor, también hace referencia a dos campos vectoriales, el gradiente de temperatura y flujo de calor.
El vector gradiente deriva del campo escalar de temperatura y se representa anteponiéndole (directamente, sin punto) el operador diferencial vectorial “Nabla”
- ¿entendí realmente la “aclaración” sobre cómo aplicar el Nabla?
- ¿y qué podemos decir acerca del vector de flujo de calor?
De responder una y otra vez la pregunta ¿realmente entendí...? se trata este primer acercamiento a un problema que terminaremos por entender mucho mejor que otros que creen comprenderlo pero jamás se las hicieron.
-
Step 2:
