La simulación dinámica es una herramienta eficaz para modelar sistemas complejos, permitiendo su análisis bajo diferentes condiciones y estrategias. Este enfoque se basa en leyes fundamentales de conservación de masa, energía y momentum, además de utilizar ecuaciones de transporte para calcular la transferencia de propiedades dentro del sistema.
3. Nos brinda una visión cualitativa del
funcionamiento del sistema o las
consecuencias de una decisión.
2. Para el análisis y comprobación de los
supuestos modelos mentales acerca de
cómo funcionan las cosas.
1. Para cualquier planta química que opere
en estado dinámico o transitorio.
Balance de energía
Presenta varias aplicaciones importantes, entre las cuales
podemos destacar las siguientes:
Calcular la cantidad de energía necesaria
para un sistema.
Determinar el consumo de combustibles.
Recuperar y utilizar efectivamente el
calor.
Lograr una producción efectiva del calor.
Sistema dinámico
Un sistema es dinámico cuando sus variables
cambian en función de otra variable que
generalmente es el tiempo.
Bases para el modelo matemático
Ecuaciones de transporte.
Leyes de conservación de energía.
La materia y energía no se crea ni se destruye
solo se transforma.
Leyes de conservación de momentum.
Leyes de conservación de la masa.
Metodo de
runge- kutta
Error
Los métodos de
runge kutta tienen
el error local de
truncamiento del
mismo orden que
los métodos de
taylor, pero
presienden del
cálculo y evaluación
de las derivadas de
la función f(t,y)
¿Que es?
Conjunto de
métodos genéricos
iterativos, explícitos
e implícitos, de
resolución numérica
de ecuaciones
diferenciales
Ecuación diferencial ordinaria (ODE)
Una ODE es lineal si la contribución de la
derivada al término independiente es lineal.
Es aquella en la que solamente se tiene una variable independiente, en el caso de los sistemas dinámicos, tal variable independiente es generalmente el tiempo.
¿Qué es un modelo?
Se emplea para analizar, describir,
explicar o simular tal fenómeno.
Representación matemática de un sistema o un
fenómeno por medio de la aplicación de principios
fundamentales.
Ecuaciones de Transporte
Permiten calcular la rapidez con que una
propiedad se transfiere, de un punto de
sistema a otro.
¿Por qué es importante?
Cambio de operaciones
Paros de equipos
Arranques
Estudia el comportamiento
del sistema con respecto al
tiempo como las variables
independientes, es decir, es
la representación del estado
del proceso en función del
tiempo.
Aplicación de las leyes de conservación
El sistema aislado, al igual que el
cerrado, no hay entrada o salida de
materia, pero tampoco hay transferencia
de energía.
Un sistema abierto es aquel
sistema que está en
constante interacción con
el exterior y que propicia
el intercambio continuo de
materia, energía y/o flujo
másico.
Un sistema cerrado es aquel
donde no existe interacción con el
entorno.
"La masa de un sistema cerrado o
aislado permanece invariable
cualquiera que sea la transformación
que ocurra dentro de él".
Balance del componente
individual i
Se aplican los mismos principios que en el balance
total de materia excepto que los componentes son
considerados individualmente.
¿Qué es la simulación dinámica?
La simulación dinámica SD es una
herramienta idónea para construir modelos
que reproduzcan el comportamiento de
sistemas complejos. Una vez construido, el
modelo puede ser simulado empleando un
conjunto de supuestos o estrategias
alternativas.