The primary objective of the drilling solids control system is to recover the fluid for reuse and discard drilling solids with the minimum adhered fluid content. The use of shale shakers for drilling solid-fluid separation is of great importance for the entire solids control system. The simulation of mathematical models representative of solid-drilling fluid separation in shale shakers is of great help in observing the phenomena involved in the separation. Through simulation it is possible to observe the influence of different parameters on the separation efficiency without the need to perform a large number of experimental tests. Optimal adjustment of operating parameters in shakers contributes to drilling fluid recovery and extends the life of the screens. Simulating the modeling of the drilling fluid flow dynamics on the vibrating screen is an important step to obtain control strategies aiming at an efficient separation operation. Simulated and experimental results of the drilling fluid flow over the screen of a vibrating screen in steady and transient regimes are presented in this work. The experimental results indicate that the model can be used to evaluate the effect of disturbances and it offers opportunities to implement model based process control strategies in shale shakers.
RESUMO -Os Problemas de Otimização Dinâmica em processos de fermentação alcoólica em batelada alimentada são singulares na variável de controle. A solução destes problemas através de métodos numéricos clássicos (Indiretos, Diretos, Híbridos) exige um grande número de diferenciações de uma Função Identificadora de Fases para tornar a variável de controle explícita. O algoritmo de Evolução Diferencial, de natureza estocástica e de inspiração biológica, é de fácil implementação, com histórico de aplicações diversas em problemas de otimização. A obtenção da solução de um Problema de Otimização Dinâmica singular através do algoritmo de Evolução Diferencial suprimi o grande número de manipulações algébricas necessárias para a solução através de métodos clássicos de solução. Uma análise que relaciona diferentes sementes (geradores de números pseudo-aleatórios distribuídos uniformemente) e diferentes parâmetros penalidade é realizada observando a variação da Função Objetivo. A análise demonstra a importância do parâmetro penalidade no atendimento da restrição e no valor da Função Objetivo. INTRODUÇÃOOs processos biotecnológicos, dentre eles a fermentação alcoólica, são processos que através da utilização de microorganismos geram um grande número de produtos tais como proteínas recombinantes e antibióticos. O atrativo na utilização de tais processos está, entre outras coisas, na utilização de matérias-primas renováveis e de baixo custo como alternativa no desenvolvimento de produtos mais competitivos, ambientalmente corretos e obtidos de maneira diferente de processos tradicionais (exemplo, indústrias química e petroquímica).O objetivo na solução de um Problema de Otimização Dinâmica (POD) é a determinação das trajetórias ótimas de uma ou mais de uma variável de controle que maximize ou minimize uma determinada Função Objetivo. Nos problemas que apresentam a variável de controle na forma linear, denominados POD singular, ocorrem singularidades devido à flutuação do índice diferencial entre as fases de ativação e desativação das restrições.Os métodos numéricos clássicos de solução dos POD são classificados em indiretos, método HJB (Hamilton-Jacobi-Bellman), diretos e híbridos. Os métodos indiretos utilizam o Princípio do Mínimo de Pontryagin (Bryson, Ho, 1975)
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