Se presenta una alternativa de software libre para simular diversos fenómenos de ciencias e ingeniería.

1. Simulación de fenómenos de transferencia de calor y
masa utilizando Energy2D
Presenta:
José Andrés Alanís Navarro
Simulación de fenómenos de transferencia de calor y
masa utilizando Energy2D
Presenta:
José Andrés Alanís Navarro
1
Febrero 8 de 2024

2. Contenido
• Antecedentes
• Objetivos
• Fundamentos
• Metodología
• Resultados
• Conclusiones
Contenido
• Antecedentes
• Objetivos
• Fundamentos
• Metodología
• Resultados
• Conclusiones
2
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario

3. 3
Antecedentes
Antecedentes
Existen softwares comerciales que permiten simular
flujos multifásicos, transferencia de calor y masa,
reacciones químicas, acoplar múltiples fenómenos
físicos en una sola simulación, etcétera:
 ANSYS Fluent
 COMSOL Multiphysics
 Autodesk Simulation CFD
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario

4. 4
Ventajas de los softwares comerciales
 Capacidad
 Versatilidad
 Soporte técnico
Desventajas de los softwares comerciales
 Hardware especializado
 Licencias restringidas
 Dependencia del proveedor
 Costo
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Antecedentes
Antecedentes

5. 5
Elaborar una guía práctica para simular fenómenos
de transferencia de calor y masa, utilizando el
software libre Energy2D.
Elaborar una guía práctica para simular fenómenos
de transferencia de calor y masa, utilizando el
software libre Energy2D.
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Objetivo
Objetivo

6. 6
• Energy2D es un software acceso libre que convierte en
ventajas las desventajas de los softwares comerciales.
• Facilita la exploración y comprensión de la transferencia
de calor y la dinámica de fluidos en diferentes sistemas.
• Su versatilidad permite a científicos, ingenieros,
educadores y estudiantes utilizarlo en sus actividades
cotidianas de manera interactiva y visual.
• Energy2D es un software acceso libre que convierte en
ventajas las desventajas de los softwares comerciales.
• Facilita la exploración y comprensión de la transferencia
de calor y la dinámica de fluidos en diferentes sistemas.
• Su versatilidad permite a científicos, ingenieros,
educadores y estudiantes utilizarlo en sus actividades
cotidianas de manera interactiva y visual.
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Fundamentos
Fundamentos

7. 7
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Fundamentos
Fundamentos
Uso del programa
Energy2D en
artículos científicos,
libros, patentes.
Elaboración propia con
información de
http://energy.concord.org
/energy2d/papers.html.

8. 8
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Fundamentos
Fundamentos
• Conducción, convección y
radiación.
• Difusión de masa
• Partículas
• Dinámica de fluidos
• Isotermas
• Líneas de corriente
• Vectores de velocidad
• Vectores de flujo de calor
• Sensores de viento,
temperatura y flujo de calor
• Conducción, convección y
radiación.
• Difusión de masa
• Partículas
• Dinámica de fluidos
• Isotermas
• Líneas de corriente
• Vectores de velocidad
• Vectores de flujo de calor
• Sensores de viento,
temperatura y flujo de calor

9. 9
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Caso práctico: célula de Hadley
• Modelo que representa la circulación atmosférica en la Tierra.
• Célula de convección de calor desde la zona ecuatorial hacia
zonas de mayor latitud.
• Es importante en la formación de los climas.
Caso práctico: célula de Hadley
• Modelo que representa la circulación atmosférica en la Tierra.
• Célula de convección de calor desde la zona ecuatorial hacia
zonas de mayor latitud.
• Es importante en la formación de los climas.
Metodología
Metodología

10. 10
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Análisis
• Isotermas
• Líneas de corriente
• Vectores de flujo de calor
• Vectores de velocidad
• Gráficas de rapidez de viento
Análisis
• Isotermas
• Líneas de corriente
• Vectores de flujo de calor
• Vectores de velocidad
• Gráficas de rapidez de viento
Metodología
Metodología

11. 11
Resultados
Resultados
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Vectores de flujo de calor e isotermas
Vectores de flujo de calor e isotermas

12. 12
Resultados
Resultados
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Vectores de velocidad y líneas de corriente
Vectores de velocidad y líneas de corriente

13. 13
Resultados
Resultados
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Gráficos de la rapidez de viento
Gráficos de la rapidez de viento

14. 14
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Conclusiones
Conclusiones
Se presenta una metodología inédita que permitirá a
estudiantes, profesores e investigadores:
• Complementar sus clases
• Trabajos de fin de curso
• Proyectos de investigación básica y aplicada
• Comparar datos de simulación con experimentales
• Optimizar sus diseños y procesos físicos
Se presenta una metodología inédita que permitirá a
estudiantes, profesores e investigadores:
• Complementar sus clases
• Trabajos de fin de curso
• Proyectos de investigación básica y aplicada
• Comparar datos de simulación con experimentales
• Optimizar sus diseños y procesos físicos

15. 15
Congreso Internacional Multidisciplinario: Sustentabilidad y Desarrollo alimentario
Trabajo a futuro
Trabajo a futuro
• Desarrollar metodologías específicas para aplicaciones
de ingeniería y ciencia básica.
• Utilizar distintas plataformas, revistas, congresos, sitios
web, redes sociales, etc.
• Contribuir en la difusión del uso de Energy2D por
usuarios de nivel básico y avanzado.
• Desarrollar metodologías específicas para aplicaciones
de ingeniería y ciencia básica.
• Utilizar distintas plataformas, revistas, congresos, sitios
web, redes sociales, etc.
• Contribuir en la difusión del uso de Energy2D por
usuarios de nivel básico y avanzado.

16. ¡Por su atención, gracias!
Presentó
José Andrés Alanís Navarro
Colaboradores:
Kenia Velázquez Medina, Antonia Sandoval González,
y Jorge Enrique Lavín Delgado
¡Por su atención, gracias!
Presentó
José Andrés Alanís Navarro
Colaboradores:
Kenia Velázquez Medina, Antonia Sandoval González,
y Jorge Enrique Lavín Delgado
16