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MODULO DE UN SIMULADOR, Apuntes de Modelación Matemática y Simulación

Modulo de simuladores que existen

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 07/10/2021

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MARÍA MONSERRAT MARTÍNEZ DEL ÁNGEL
Método modular secuencial
Se define cada módulo por un sistema de ecuaciones
independientes (modelo matemático) que deben resolverse en
forma óptima. Los simuladores modulares secuenciales se basan,
en módulos de simulaciones independientes que siguen
aproximadamente la misma filosofía que las operaciones
unitarias, es decir, cada equipo: bomba, válvula,
intercambiadores, etc.; son modelados a través de modelos
específicos para los mismos y además, el sentido de la
información coincide con el “flujo físico” en la planta.
En esta filosofía se tiene como ventaja el hecho que cada
sistema de ecuaciones es resuelto con una metodología que
resulta adecuada para el mismo, ya que es posible analizar
bajo todas las circunstancias posibles, el comportamiento del
método de resolución propuesto, esto es sistemas ideales, no
ideales, topologías diversas del equipo, distintas variantes,
etc.
Se utilizan subrutinas computacionales que resuelven los
balances de materia y energía para cada equipo en forma
independiente.
Debe existir una perfecta interconexión entre los módulos,
para ello deben confeccionarse en base a la misma estructura
de datos y que se respete que las corrientes de entrada a un
equipo sean dato y las de salida, resultado.
La representación del diagrama de flujo del proceso (flowsheet)
se traduce al diagrama de flujo de información (dígrafo) que
define una orientación en el cálculo.
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MARÍA MONSERRAT MARTÍNEZ DEL ÁNGEL

  • Método modular secuencial Se define cada módulo por un sistema de ecuaciones independientes (modelo matemático) que deben resolverse en forma óptima. Los simuladores modulares secuenciales se basan, en módulos de simulaciones independientes que siguen aproximadamente la misma filosofía que las operaciones unitarias, es decir, cada equipo: bomba, válvula, intercambiadores, etc.; son modelados a través de modelos específicos para los mismos y además, el sentido de la información coincide con el “flujo físico” en la planta. En esta filosofía se tiene como ventaja el hecho que cada sistema de ecuaciones es resuelto con una metodología que resulta adecuada para el mismo, ya que es posible analizar bajo todas las circunstancias posibles, el comportamiento del método de resolución propuesto, esto es sistemas ideales, no ideales, topologías diversas del equipo, distintas variantes, etc. Se utilizan subrutinas computacionales que resuelven los balances de materia y energía para cada equipo en forma independiente. Debe existir una perfecta interconexión entre los módulos, para ello deben confeccionarse en base a la misma estructura de datos y que se respete que las corrientes de entrada a un equipo sean dato y las de salida, resultado. La representación del diagrama de flujo del proceso (flowsheet) se traduce al diagrama de flujo de información (dígrafo) que define una orientación en el cálculo.

MARÍA MONSERRAT MARTÍNEZ DEL ÁNGEL

  • Método orientado a ecuaciones Consiste básicamente en la solución simultánea de las ecuaciones que describen el diagrama de flujo, es decir, resolver el enorme sistema de ecuaciones algebraicas no lineales que constituye el modelo matemático del proceso completo, por algún procedimiento de solución de sistemas de ecuaciones. Generalmente se aplica a casos donde se desea probar gran número de posibilidades con variación de propiedades de corrientes, condiciones de operación y parámetros de equipos, sin variar el diagrama de flujo.
  • Método modular simultáneo Este método intenta aprovechar algunas ventajas de los dos métodos descritos anteriormente. Se usa la estructura modular tradicional, pero a su vez se resuelve un sistema de ecuaciones simultáneas incluyendo a todas las variables de las corrientes. La diferencia principal consiste en que el sistema de ecuaciones a resolver es un sistema simplificado de más fácil solución que el sistema de ecuaciones que se resolvería en el método orientado a ecuaciones. Este sistema simplificado está formado por modelos ingenieriles aproximados o representaciones lineales de los modelos rigurosos (ecuaciones no lineales). Permite determinar el número de variables a ser especificadas para ejecutar una simulación. Presenta una mayor velocidad de convergencia y es el futuro de los simuladores debido a su característica hibrida.