Metodología para la Obtención de Modelos Semifísicos de Base Fenomenológica Aplicada a una Sulfitadora de Jugo de Caña de Azúcar

Álvarez, Hernán; Lamanna, Rosalba; Vega, Pastora; Revollar, Silvana

doi:10.1016/s1697-7912(09)70260-2

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“…Material and energy balances are formulated under the different process systems in the reactor. A complete methodology for development of PBSM's is found in [5]. Equation (1) describes the total material balance of the system, (2) -(3) are energy balances in the tank and the inlet stream, (4) is the dissolved oxygen material balance in the reactor, and (5) is the oxygen scavenger molar balance in the reactor.…”

Section: A Mathematical Model Of An Aeration Pilot Plantmentioning

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Comparison of empirical correlations for the estimation of the oxygen transfer coefficient in an aerobic bioprocess

et al. 2016

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Abstract. This paper shows a comparison of three different empirical correlations found in the literature for the estimation of the oxygen transfer coefficient in an aeration pilot plant using a phenomenological-based semi-physical model (PBSM). The relationship between each empirical correlation and the oxygen transfer phenomenon from the gas phase to the liquid phase was assessed. The results showed that empirical correlations of the oxygen transfer coefficient found in the literature are not based on the knowledge of the physical phenomena, and hence are not suitable to generalize the transference mechanism in similar processes. Keywords

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Section: A Mathematical Model Of An Aeration Pilot Plantmentioning

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“…The PSBM is a grey-box model with first principles equations and some parameters found from data [5].…”

Section: Introductionmentioning

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Comparison of empirical correlations for the estimation of the oxygen transfer coefficient in an aerobic bioprocess

et al. 2016

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“…Después de esto, el primer paso consiste en obtener un modelo dinámico del proceso a diseñar y a controlar. Para ello, se realizan los balances de materia y energía dinámicos del proceso, y así se obtiene un Modelo Semifísico de Base Fenomenológica del proceso [26].…”

Section: Metodología Para El Diseño De Proceso Con Criterios De Contrunclassified

Diseño Simultáneo de Procesos y su control usando Teoría de Conjuntos

Alzate¹

2015

prospect

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RESUMENEn el diseño simultáneo de proceso se diseña al mismo tiempo el proceso y su sistema de control. En este artículo se presenta una metodología para el diseño simultáneo, basada en los Métodos de Teoría de Conjuntos en Control. En estos métodos además de verificar que la propiedad de controlabilidad se cumpla, es posible cuantificar la controlabilidad y por tanto, complementa el tratamiento clásico para la verificación de la propiedad de controlabilidad. La metodología propuesta se aplica con éxito al conocido problema de referencia (benchmark) del CSTR, y se observa que después de aplicada la metodología, se debe disminuir el volumen del reactor, con el fin de tener un mejor valor del indicador de controlabilidad, que se evidencia en un mejor desempeño del lazo cerrado.Palabras Clave: Diseño Simultáneo; Modelo Semifísico de Base Fenomenológica; Métodos de Teoría de Conjuntos en Control, Problema de referencia CSTR. ABSTRACTIn simultaneous design of process both the process and its control system at the same time are designed, but process' controllability in a binary way is evaluated. This paper introduces a methodology for simultaneous design, based on Set-Theoretic Methods in Control. In the given methods there is a different approach of understanding the process' state controllability, which is complementary to the classical look, because it is possible to quantify controllability. The proposed methodology is successfully applied to a CSTR's benchmark, and it is observed that after the methodology is applied, the reactor volume must be decreased, in order to get a best value of controllability's indicator, which it is evidenced in an improved performance of the closed loop.Key words: Simultaneous design; Phenomenological based semiphysical model; Set-Theoretic Methods in Control; CSTR Benchmark. INTRODUCCIÓNEl diseño de procesos y su control es un área de investigación que emerge debido a las altas exigencias del mercado en términos de consumo energético y de calidad. Estas exigencias, junto con la alta interacción dinámica de los procesos complejiza, no sólo el diseño mismo del proceso, sino también su control. Lo anterior ha ocasionado que la forma tradicional de diseñar procesos químicos y su control; esto es, de manera secuencial [1], [2], metodología en la cual primero se diseña el proceso de tal forma que se garanticen un criterio económico en el estado estacionario y luego se

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“…Se dice que este tipo de modelo es de Base Fenomenológica ya que su estructura se basa en los balances de energía, masa y cantidad de movimiento, y Semifísico porque agrega a la estructura formulaciones empíricas para varios de sus pará-metros [23]. Los balances de materia, de energía y de cantidad de movimiento (o cualquier entidad balanceable) relacionan las variables más significativas de un proceso brindándole la estructura al MSBF con un fundamento fenomenológico.…”

Section: Metodología Para El Desarrollo De Modelos Semifísicos De Basunclassified

“…Es la manera de comprobar la fidelidad, para la cualidad predefinida, del modelo respecto al proceso real. Si esta fidelidad no existe, no habrá manera de darle legalidad al modelo ante sus potenciales usuarios [23].…”

Section: Conceptos Asociados Con Los Modelos Semifísicos De Base Fenounclassified

Modelamiento del proceso de desgaste de un tribómetro pin-disco: Flash temperature y mecanismos de disipación

Rudas¹,

Gómez²,

Toro³

2014

Iteckne

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Resumen-El desgaste de un material en una superficie de trabajo tiene profundas consecuencias económicas relacionadas con inactividad de maquinaria y pérdida de producción. El desgaste deslizante ha sido un problema altamente estudiado desde diferentes enfoques con el fin de predecir la tasa de desgaste de uno o de ambos metales participantes en el par tribológico. En este artí-culo se desarrolla un modelo semifísico de base fenomenológica de pares deslizantes con fines de predecir la tasa de desgaste. La metodología utilizada brinda como estructura del modelo matemático diferentes ecuaciones de balance que describen los fenómenos vinculados directamente con la pérdida de material, como lo son elevados cambios térmicos y el aumento de la entropía del sistema deslizante (primer y segunda principio de la termodinámica). Con el modelo desarrollado se logra predecir la tasa y el volumen de desgaste, además de la energía generada y disipada en el par deslizante.Palabras clave-Desgaste, degradación termodinámi-ca, modelado, tribología.Abstract-The wear from a work surface has profound economic consequences related to downtime and loss of production machinery. Sliding wear problem has been highly studied from different approaches in order to predict the wear rate of one or both metals from tribological pair. This paper develops a phenomenological based semiphysical model to sliding pairs for wear rate prediction. The methodology employed provides for mathematical model structure as balance equations that describe different phenomena linked to the loss of material, such as high thermal dynamic and increased the entropy from sliding system (first and second law of thermodynamics). Model simulation shows that obtained model can predict the wear rate, the generation and disipation energy into sliding pair.Keywords-Modeling, thermodynamical degradation, tribology, wear. INTRODUCCIÓNEl uso intensivo de modelos en la ingeniería moderna es más que evidente. Los avances en la capacidad de computación han catapultado el desarrollo de modelos cada vez más detallados y precisos, que luego se utilizan en diseño, optimización, control y diagnóstico de fallas, entre otras tareas.Entre las tres grandes familias de modelos (fenomenológicos, empíricos y semifísicos), la facilidad de obtención de los modelos empíricos ocultó posibilidades importantes de las otras dos familias de modelos. De otro lado, el requisito del conocimiento detallado de todos los fenómenos, ha hecho que los modelos fenomenológicos sean escasos en ingeniería. La tercera familia (modelos semifísicos), solo empezó a demostrar sus verdaderas utilidades hasta que la potencia de cóm-puto alcanzó capacidad suficiente para resolver numéricamente sistemas de varias ecuaciones diferenciales y algebraicas simultáneamente.En el modelado del proceso de desgaste ocurre una situación similar, existe una gran abundancia de modelos empíricos reportados en la literatura, de los cuales en la mayoría las variables involucradas para predecir la tasa de desgaste Modelamiento del proces...

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Metodología para la Obtención de Modelos Semifísicos de Base Fenomenológica Aplicada a una Sulfitadora de Jugo de Caña de Azúcar

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Comparison of empirical correlations for the estimation of the oxygen transfer coefficient in an aerobic bioprocess

Comparison of empirical correlations for the estimation of the oxygen transfer coefficient in an aerobic bioprocess

Diseño Simultáneo de Procesos y su control usando Teoría de Conjuntos

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