Un Problema De Cambio De Fase Con Calor Latente Variable

Abstract

Se estudia un problema de frontera libre del tipo Stefan a dos fases para un cuerpo semiinfinito:
hallar la temperatura de la fase líquida h2(x,t) en el dominio (00), la temperatura de
la fase sólida h1(x,t) en el dominio (x>s(t), t>0), y la frontera libre x=s(t), que separa ambas fases que
se encuentra a la temperatura de cambio de fase Tf. Se considera un flujo constante q2 en la frontera
fija x=0, y un flujo constante q1 en el infinito. Además se supone una condición de temperatura inicial
lineal en la variable x para la fase sólida inicial y se considera un calor latente de fusión que es una
función lineal de la posición.
En este trabajo se determina la solución exacta de dicho problema de frontera libre y se hallan las
condiciones necesarias y suficientes sobre los datos y parámetros físicos a los efectos de obtener la
solución explícita de tipo de similaridad. Se generaliza al caso de dos fases el problema planteado a
una fase en el trabajo (Voller, Swenson y Paola, Int. J. Heat Mass Transfer, 40 (2004), 5387-5390).