O Chemical Engineering Dynamics

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Conceitos básicos

1.1

Fundamentos de Modelagem

Os modelos são parte integrante de qualquer tipo de atividade humana. No entanto, estamos Principalmente não sabem disso. A maioria dos modelos é de natureza qualitativa e não Explicitamente. Tais modelos não são reprodutíveis e não podem ser

Falsas. Modelos orientam nossas atividades, e ao longo

Vida inteira estamos constantemente modificando aqueles modelos que afetam nossos comportamento. Os modelos mais científicos e tecnicamente mais úteis são

Expressa em termos matemáticos. Este livro enfoca a utilização de Modelos matemáticos no campo da engenharia química.

1.1.1

Modelagem de Engenharia Química

O uso de modelos em engenharia química está bem estabelecido, mas o uso de Dinâmicos, em oposição ao uso mais tradicional de modelos de estado estacionário

Para análise de plantas químicas, é muito mais recente. Isto reflecte­se no desenvolvimento Desenvolvimento de novos e poderosos pacotes comerciais de software para simulação dinâmica, Devido à crescente pressão para a validação do projeto, o processo de

De integridade e de funcionamento para os quais um simulador dinâmico é um ferramenta. De fato, é possível prever que a simulação dinâmica se torne uma manda­ Na avaliação da segurança das instalações, tendo em conta tais

Como arranque, desligamento, funcionamento anormal e situações de relevo assumindo Uma importância crescente. Assim, a simulação dinâmica pode ser vista como uma Parte de qualquer estudo de risco ou operabilidade, tanto na avaliação das

De falhas de plantas e na mitigação de possíveis efeitos. A simulação dinâmica é Portanto, de igual importância em operações em grande escala de processo contínuo, Outras operações intrinsecamente dinâmicas, como as de lote, semi­lote e cíclico. Processos de fabricação. A simulação dinâmica também ajuda num sentido muito positivo Melhor compreensão do desempenho do processo e é uma poderosa ferramenta para Otimização de plantas, tanto na fase operacional quanto na fase de projeto. além disso

A operação de estado estacionário é então vista em seu devido lugar como o resultado final de um dy­ Para as quais as taxas de variação se tornaram eventualmente

Dynamics de Engenharia Química: Uma Introdução à Modelagem e Simulação Computacional, Terceira Edição

J. Ingham, IJ Dunn, E. Heinzle, JE Prenosil, JB Snape

Copyright © 2007 WILEY­VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 978­3­527­31678­6

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A abordagem neste livro é concentrar­se em uma abordagem simplificada para dy­ Nâmica e simulação. Pacotes de software comercial em grande escala para

A simulação dinâmica de engenharia química são agora muito poderosas e Procedimentos matemáticos altamente sofisticados, que podem resolver tanto Estado estável, bem como para as seguintes mudanças dinâmicas. Eles Bibliotecas de modelos padrão extensivas e os meios de sintetizar uma

Modelo de processo completo, combinando modelos de biblioteca padrão. Outro importante Aspectos são a provisão para interfaces de dados externas e modelos de identificação Cação e otimização, juntamente com o acesso a uma propriedade física

Pacote de dados. A complexidade do software, no entanto, é tal que os pacotes

São frequentemente não­amigáveis e a simplicidade da abordagem de modelagem básica Pode ser perdida no detalhe dos procedimentos da solução. O uso correto desses

Sinal requer um entendimento básico dos blocos do sub­modelo e, portanto, Metodologia de modelagem. Nossa abordagem simplificada ao modelo­

Ling e simulação não incorpora nenhuma biblioteca de modelo grande, nenhum banco de dados anexado E nenhum pacote de propriedade física relevante. No entanto processo bastante realista

Podem ser demonstrados através de uma abordagem muito simples. Além disso, isso pode Ser muito útil para esclarecer idéias preliminares antes de ir para a grande escala Comercial, como temos encontrado várias vezes em nossa pesquisa. Novamente isso Segue nossa filosofia geral de começar simples e construir em complicações

Como o trabalho e como uma compreensão completa do modelo de processo progride. este Permite o uso de modelos para ser parte integrante explícita de todo o nosso trabalho.

Kapur (1988) listou trinta e seis características ou princípios da matemática modelagem. Principalmente uma questão de bom senso, é muito importante tê­los Reafirmado, pois muitas vezes é muito fácil perder de vista os princípios durante a Envolvimento da modelagem. Elas podem ser resumidas da seguinte forma:

1.O modelo matemático só pode ser uma aproximação dos processos da vida real,

Que são muitas vezes extremamente complexas e muitas vezes apenas parcialmente compreendidas. portantoModelos não são nem bons nem maus, mas devem satisfazer uma

Objectivo bem definido.

2. A modelagem é um processo de desenvolvimento contínuo, no qual é geralmente Visível começar com a representação conceitual mais simples do processo

E construir cada vez mais complexidades, à medida que o modelo se desenvolve. Iniciando Off com o processo em sua forma mais complexa muitas vezes leva à confusão.