Soluciones Aproximadas para el Problema de Stefan a una Fase con una Condición Convectiva en el Borde Fijo

Abstract

En este trabajo se consideran diferentes aproximaciones para un problema unidimensional de Stefan (solidificación) a una fase con una condición convectiva en el borde fijo para un material semiinfinito. Se compara la solución exacta de dicho problema con las soluciones aproximadas obtenidas a partir del método de balance integral clásico y de una variante del mismo para un perfil de temperatura cuadrático en el espacio. En todos los casos, el análisis se realiza en forma adimensional utilizando dos parámetros: número de Stefan (Ste) y número de Biot (Bi). Además se analiza el caso cuando Bi tiende a infinito, recuperando las soluciones aproximadas obtenidas cuando se impone una condición de temperatura en el borde fijo.