Estudio del Comportamiento de un Problema de Cambio de Fase, ante un Apartamiento del Flujo de Calor que Produce Solución Analítica

Abstract

Se presenta el estudio del comportamiento de la solución al problema de Stefan, cuando una material de cambio de fase es sometida a un flujo de calor, que se aparta de aquel que produce solución analítica. Se obtienen las temperaturas en el interior de la sustancia de cambio de fase y la posición de la frontera libre, para la situación en que se encuentre expuesta a un flujo de calor del tipo q0/(t+t0)½; para diferentes valores de t0. En especial cuando éste valor es cero, el problema presenta solución analítica. Se analizan los apartamientos de esta solución de acuerdo a los diferentes valores de t0, cotejando éstos con las cotas dadas por Sherman. Los resultados obtenidos muestran que para valores pequeños de t0, los resultados se apartan levemente de los que corresponden a la solución exacta, mientras que para valores grandes de t0, el flujo es prácticamente constante y los resultados se apartan significativamente de los correspondientes al caso en que t0=0.