Introducción Al Modelamiento y Simulación en Ingeniería Química.

MODELAMIENTO_fin.pdf
pi Introduccion modelamiento-Matlab_final.pdf
Contenido
Introducción al modelamiento y simulación en Ingeniería Química
Introducción al modelamiento y simulación en Ingeniería Química
Contenido
Lista de tablas
Lista de figuras
Lista de gráficas
Introducción
Introducción a matlab®
Apariencia
Variables
Operadores
Funciones y scripts
Sistemas de ecuaciones no-lineales
Sistemas de una variable
Método numérico de sustitución sucesiva
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de Wegstein
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de Newton-Raphson
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de bisección
Procedimiento
Ecuación general
Punto medio
Decisión para el límite superior
Decisión para el límite inferior
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de falsa posición
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico secante
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Ejemplo iqui
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Sistemas de múltiples variables
Método numérico de sustitución sucesiva multivariable
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de Wegstein multivariable
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria.

Resultado
Método numérico de Newton-Raphson multivariable
Procedimiento
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de Broyden
Procedimiento
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Método numérico de Sherman-Morrison
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultado
Ejemplo iqui
Planteamiento
Solución con el método de Wegstein
Función principal
Función secundaria
Solución con el método de Newton-Raphson multivariable
Función principal
Función jacobiano
Función secundaria
Resultados
Sistemas de ecuaciones lineales
Métodos iterativos
Método numérico de Gauss-Seidel
Ecuación general
Procedimiento
Ejemplo
Solución
Función principal
Resultado
Método numérico de Jacobi
Ecuación general
Procedimiento
Ejemplo
Solución
Función principal
Resultado
Ejemplo iqui
Solución con el método de Gauss-Seidel
Función principal
Solución con el método de Jacobi
Función principal
Resultado
Métodos algebraicos
Método eliminación de Gauss
I. Matriz completa
II. Triangulación
III. Resolución del sistema triangular
Ecuación general
Procedimiento
Ejemplo
Solución
Función principal
Resultado
Método eliminación de Gauss-Jordan
Procedimiento
Ejemplo
Solución
Función principal
Resultado
Ejemplo iqui
Solución con la eliminación de Gauss
Función principal
Solución con la eliminación de Gauss-Jordan
Función principal
Resultados
Sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias (ode)
Condiciones iniciales
Método de Euler (Runge-Kutta de primer orden)
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria.

Resultados
Método Runge-Kutta de segundo orden
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultados
Método Runge-Kutta de cuarto orden
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultados
Método de Taylor de segundo orden
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Funciones secundarias
Resultados
Método de Taylor de cuarto orden
Ecuación general [1, 3]
Ejemplo
Solución
Función principal
Funciones secundarias
Resultados
Ejemplo iqui
Solución
Función principal
Método de Euler:
Método de RK2:
Método de RK3:
Método de RK4:
Función secundaria: ecuaciones
Gráficas
Condiciones de frontera
Sistemas de una condición de frontera
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Funciones secundarias
Resultados
Sistemas de dos o mas condiciones de frontera
Ecuación general [1, 2, 3, 4]
Ejemplo
Solución
Función principal
Funciones secundarias
Resultados
Ejemplo iqui
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultados
Sistemas de ecuaciones algebro-diferenciales (dae)
Solución de sistemas dae de índice 1
Ejemplo
Solución
Función principal
Función secundaria
Resultados
Solución de sistemas dae de índice 2 o superior
Sistemas de ecuaciones diferenciales parciales (pde)
Método de diferencias finitas
Ecuación general
Ejemplo
Solución
Función principal
Resultados
Ejemplo iqui
Solución
Resultados
mesh
Algoritmo de Thomas
Ejemplo
Solución
Referencias
Los autores
Índice de Tablas y Figuras
Esquema del área de modelamiento y simulación a través de herramientas computacionales
Interfaz general del software matlab®, versión 2016.

Representación del método de sustitución sucesiva
Representación del método de Wegstein
Representación del método de Newton-Raphson
Representación del método de bisección
Representación del método de falsa posición
Representación del método secante
Resultados del ejemplo iqui para la ecuación de Colebrook
Proceso de transferencia de masa con el método Sherman-Morrison
Reacciones para la producción del m-xileno
Resultados por el método de Wegstein multivariable
Resultados por el método de Newton-Raphson multivariable
Ejemplo de una matriz
Procedimiento iterativo, (a) convergencia, (b) divergencia
Diferencias entre los métodos iterativos de (a) Gauss-Seidel y (b) Jacobi
Método de eliminación de Gauss ilustrado paso por paso
Método de eliminación de Gauss-Jordan ilustrado paso por paso
Circuito eléctrico del ejemplo
Solución del perfil de y por el método de Euler (Runge-Kutta de primer orden)
Solución del perfil de y por el método de Runge-Kutta de segundo orden
Solución del perfil de y por el método de Runge-Kutta de cuarto orden
Solución del perfil de y por el método de Taylor de segundo orden
Solución del perfil de y por el método de Taylor de cuarto orden
Solución del perfil de temperatura para los cuatro casos
Solución del perfil de concentración para los cuatro casos
Solución del perfil de y y y
Solución del perfil de y, y y y
Solución para el perfil de concentración
Solución del perfil del gradiente de concentración
Matriz de masa incorrecta
Matriz de masa correcta
Moles de líquido vs. composición de tolueno
Temperatura vs. composición de tolueno
Solución en t = 0 s
Solución en t = 0,25 s
Esquema del ejemplo iqui
Discretizaciones consideradas para el ejemplo iqui
Modelo general de una etapa de equilibrio a contracorriente.

Modelo de una torre de destilación en cascada con arreglo de etapas a contracorriente
Sistema de ecuaciones tridiagonal para las ecuaciones M modificadas
Valores de las constantes de la ecuación de presión de saturación para cada componente
Información general de los flujos
Suposición de perfil de temperatura para cada etapa
Presión de saturación (Pa) de cada componente en el separador
Constante de equilibrio (K) de cada componente en el separador
Matriz tridiagonal
Valores de D para cada etapa
Solución de matriz de metanol a partir del algoritmo de Thomas
Matriz después de eliminación
Vector respuesta q
Solución de matriz q después de eliminación
Concentración de metanol en cada etapa
Concentraciones por componente en cada etapa
Composiciones x normalizadas
Composiciones y normalizadas
Perfil de temperatura en cada etapa después de iterar
Composiciones x normalizadas en todas las etapas
Composiciones y normalizadas en todas las etapas.