Introducción a simulación, Diapositivas de Modelación Matemática y Simulación

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PRQ 3232 - Ing. José Luis Zamorano E.

INTRODUCCION A LA SIMULACION

ING. JOSE LUIS ZAMORANO ESCALANTE

DOCENTE

ORURO- 2023

PRQ 3232 - Ing. José Luis Zamorano E.

SIMULACION EN ING. QUIMICA

 Análisis de procesos :

Aplicación de métodos científicos al

reconocimiento y definición de problemas

y al desarrollo de procedimientos para

resolverlos

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SIMULACION EN ING. QUIMICA

 Modelo Matemático:

Conjunto de ecuaciones (Relaciones de

diseño) que reproducen en forma

aproximada el comportamiento de un

equipo ó conjunto de equipos

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SIMULACION EN ING. QUIMICA

 Modelos de Procesos:

 Fenómenos de Transporte

 Balances de Población

 Empíricos

P r z S R z

T T

r r

T

r r r

k z

T

v

T

r

v

r

T

v t

T

C +

2

2

2

2

2

− ∞

0

t tE (^ t ) dt

1 / 3 0. 074

Nu = 0. 069 Ra Pr

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SIMULACION EN ING. QUIMICA

 CLASIFICACION SEGÚN LA NATURALEZA DEL

MODELO

 Determinista Probabilista (Estocastico)

 Lineal No Lineal

 Estado Estacionario Estado No Estacionario

 Parámetro globalizado Parámetro distribuido

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SIMULACION EN ING. QUIMICA

 Tipos de Planteamiento

 Desarrollo de un programa específico

 Desarrollo de un conjunto de subprogramas

que unidos entre si representan un proceso

completo

Programas comerciales = Caja Negra

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PRINCIPIOS DEL MODELADO

 El modelo matemático sólo puede ser una

aproximación del sistema real, el cual

puede ser extremadamente complejo y

aún no comprendido del todo. La

complejidad del modelo estará

determinada por los objetivos que

persigue su construcción. El mejor modelo

es el más simple que satisface las

expectativas del ingeniero.

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PRINCIPIOS DEL MODELADO

 El modelado es un proceso continuo. Se

debe comenzar modelando los fenómenos

principales y luego ir agregando los

restantes si es que son necesarios. Es

decir, se va de menor a mayor, de un

prototipo al modelo final. Tratar de

enfrentar el problema de una sola vez

puede traer problemas.

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PRINCIPIOS DEL MODELADO

 El modelo debe ser realista y robusto. Las

predicciones del modelo deben estar de

acuerdo con las observaciones y no debe

ser demasiado sensible a cambios en los

parámetros o variables de entradas.

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Pasos para desarrollar un modelo

 Formulación de un modelo físico:

 Se identifican los fenómenos más importantes que se

llevan a cabo en el sistema.

 Balances :

 Se escriben los balances de materia, energía, etc..

(estacionarios o dinámicos)

 Propiedades:

 Se obtienen o estiman los valores para las

propiedades físico químicas que intervienen en los

balances.

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Pasos para desarrollar un modelo

 Suposiciones considerando los objetivos:

 Se realizan las simplificaciones en el modelo

considerando los objetivos.

 Consistencia matemática:

 El grado de libertad del modelo.

 Se resuelve el modelo utilizando algún

método matemático analítico o

numérico(simulación).

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PROCESO

SOLUCIÓN

RESULTADOS

MODELO FISICO

MODELO

MATEMÁTICO

DATOS

EXPERIMENTALES

COMPARACION

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HERRAMIENTAS

 LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

 Fortran

 Basic

 Pascal

 Delphi

 C ++