Optimizacion dinamica de intercambiadores de calor criogenicos con y sin cambio de fase

JUAN I. LAIGLECIA; PATRCIA M. HOCH; M. SOLEDAD DÍAZ

Bahía Blanca

Congreso; III Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial; 2011

ASAMACI

Resumen: En este trabajo se formulan modelos dinámicos para intercambiadores de calor de carcasa y tubo, contracorriente, con y sin cambio de fase con un enfoque orientado a ecuaciones. El problema resultante de la formulación de los balances de energía dinámicos en el intercambiador en contra-corriente, es transformado en un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE) mediante la aplicación del método de líneas (Schiesser, 1991). Las ecuaciones algebraicas del modelo están conformadas por la ecuación de estado de Soave-Redlich-Kwong (SRK) para la predicción de las propiedades termodinámicas, ecuaciones hidráulicas y de diseño. El problema se ha implementado en un ambiente de AMPL. En este entorno, el problema de optimización dinámica se discretiza en el tiempo por colocación ortogonal sobre elementos finitos, transformándolo en un problema no lineal a gran escala, que se resuelve en IPOPT mediante un método de punto interior que emplea técnicas de Programación Cuadrática Sucesiva en espacio reducido.