Modelo matemático y experimentos con un horno de alto vacío para recocido de vainas para elementos combustibles

Abstract

En una publicación anterior /1/ se presentó el modelo matemático de un apilamiento de tubos metálicos en alto vacío. Las paredes exteriores del apilamiento se mantenían a una temperatura fija, diferente de la temperatura inicial del resto de los tubos, y se estudiaba la evolución de la temperatura en el interior del apilamiento en función del tiempo. El modelo que aquí presentamos es también bidimensional y representa un horno de recocido de forma cilíndrica, que contiene en su interior un carro de sección exagonal cargado con 57 tubos de acero inoxidable. La temperatura de la retorta del horno se mantiene fija, y se estudia la evolución de la temperatura en el carro y la carga. El calor se propaga únicamente por radiación entre los distintos cuerpos, y por conducción dentro de las paredes del carro y las de cada uno de los tubos, ya que, por ser los tubos largos y livianos, se tocan solo en unos pocos puntos y la transferencia de calor a través de esos contactos resulta mínima. Las temperaturas calculadas se comparan con mediciones realizadas en un horno de recocido, y muestran un acuerdo excelente, lo que prueba la corrección de la teoría y de las aproximaciones realizadas y la calidad de los programas de cálculo y también abre la posibilidad de emplear la computadora para el diseño de futuros hornos.