Comparación entre discretizaciones en enfoques integrales y diferenciales de balances de materia y energía en geometrías esféricas: Aplicación a la absorción de hidrógeno en partículas de LaNi5

DIEGO G. OLIVA; MAUREN FUENTES MORA; JAVIER A. FRANCESCONI; PIO A. AGUIRRE

Bahia Blanca

Congreso; CAIQ2017-IX Congreso Argentino de Ingenieria Quìmica; 2017

AAIQ Asociación Argentina de Ingenieros Químicos

Enel presente trabajo se abordan aspectos relacionados con la resolución de modelosmatemáticos de procesos que se resuelven utilizando métodos de discretizaciónen las formas diferenciales e integrales. Los modelos se basan en ecuaciones debalances de masa. Se toma como volumen de control una partícula de formaesférica. El ejemplo de  aplicación, quese ha elegido para probar las resoluciones, está relacionado con la absorción dehidrógeno en materiales formadores de hidruro (MFH) como el LaNi . En el modelointegral se definen variables promedio en volúmenes discretos, siendo, en esteproblema en particular, suficiente utilizar cuatro volúmenes para lograraproximaciones satisfactorias. En cuanto al modelo diferencial, basado en las ecuaciones clásicas en derivadasparciales para geometría esférica, se requirió de un exhaustivo análisis de lacantidad de intervalos discretos, alcanzando veinte intervalos para el mismogrado de aproximación. Estas diferencias tienen su origen principalmente en lashipótesis realizadas al discretizar las ecuaciones en derivadas parciales,hipótesis que no son necesarias en el enfoque integral. Una ventaja alternativadel enfoque integral es la simplicidad para formular las condiciones inicialesy condiciones de borde. Para este ejemplo un ahorro de tiempo computacional del88% es logrado usando el método integral para 20 discretizaciones.