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Cap. XIV - Pág. 571 Modelado, Simulación y Optimización de Procesos Químicos Autor: Nicolás J. Scenna y col. ISBN: 950-42-0022-2 - ©1999 CAPÍTULO XIV SIMULACIÓN DINÁMICA DE EQUIPOS DE PROCESO ELEMENTALES Por Nicolás J. Scenna XIV.1 INTRODUCCIÓN En los primeros capítulos mencionamos que en general, los problemas de simulación en los cuales se adopta la hipótesis de parámetros concentrados (no nos interesa la variación de las propiedades punto a punto en las direcciones espaciales), involucran la solución de un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias (la derivada de la acumulación - holdup - respecto del tiempo). En este capítulo exploraremos metodologías para lograr modelos de simulación dinámica de equipos (módulos) característicos de un simulador dinámico de propósito genérico. En general, los módulos son los mismos analizados en el caso de simuladores estacionarios, ya discutidos en los capítulos anteriores. Proceduralmente, los pasos a seguir para plantear los modelos (sistemas de ecuaciones diferenciales) son exactamente los ya vistos en los Capítulos VI, IX y X, pero ahora teniendo en cuenta el término de acumulación en los respectivos balances. Los algoritmos para solucionar numéricamente los sistemas de ecuaciones diferenciales resultantes se han discutido en el Capítulo XIII. También discutiremos sintéticamente los aspectos vinculados a la arquitectura de un simulador dinámico de propósitos generales. En los Capítulos V y VI vimos que los simuladores modulares secuenciales disponen de una lógica central que permite realizar los pasos necesarios a los efectos de articular los modelos parciales (módulos) para encadenarlos (secuencialmente) para resolver el problema total (particionado, rasgado y ordenamiento). Además, hemos visto que en los simuladores secuenciales los módulos son orientados. Esto es, conocidas sus entradas, calculan las salidas; o bien en algunos casos se introduce flexibilidad de forma de lograr combinaciones de sentidos de flujo de información (corrientes), con el objeto de minimizar el número de iteraciones globales para resolver el sistema de ecuaciones que representa la planta completa. Se logra así mayor flexibilidad. En el caso del sistema de ecuaciones diferenciales asociado a la planta completa, y su relación con los subsistemas parciales, asociados a cada módulo, la vinculación es totalmente diferente. En primer lugar hemos observado que numéricamente, si por ejemplo usamos un método explícito para resolver un sistema de ecuaciones diferenciales, se nos pide conocer el miembro derecho instante a
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Cap. XIV - Pág. 572 Modelado, Simulación y Optimización de Procesos Químicos Autor: Nicolás J. Scenna y col. ISBN: 950-42-0022-2 - ©1999 instante, a partir de cuyo valor, pueden obtenerse las variables diferenciales (miembro izquierdo) en el instante posterior. En el miembro derecho están contenidas tanto las variables asociadas a las corrientes de entrada como las de salida , como veremos en los ejemplos de diversos módulos.
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  • Fall '17
  • JOSE VERGARA

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