Intercambiador De Calor

6.2   MODELAMIENTO MATEMÁTICO DE SISTEMAS DINÁMICOS
Para estudiar los sistemas de control una etapa principal es modelar y analizar las características dinámicas del proceso a ser controlado. Unmodelo matemático de un sistema dinámico se define como un juego de ecuaciones que representan la dinámica del sistema con exactitud, o al menos, razonablemente bien. Un sistema dado puede tenermuchos modelos matemáticos.
La dinámica de muchos sistemas se pueden describir en términos de ecuaciones diferenciales, y la respuesta del sistema a una entrada se puede obtener si se resuelven lasecuaciones diferenciales que modelan dicho sistema.
Para obtener información detallada sobre modelamiento y simulación de procesos químicos se recomienda revisar el texto del autossobre:  Modelamiento y Simulación de Procesos


Ejemplo 6.1
Modelamiento matemático de un intercambiador de calor.
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Fig. 6.1  Sistema de control de Un Intercambiador de Calor
Para ilustrar elmodelamiento del proceso, consideraremos el caso de control de temperatura en un intercambiador de calor de doble tubo. En un sistema deintercambio de calor,  generalmente se  tiene como objetivo calentar (oenfriar) un fluido de proceso hasta una temperatura determinada Tp (de salida) para ser alimentado a una etapa posterior en el proceso, para cumplir con este objetivo se debe usar una corriente defluido de calentamiento (o enfriamiento) el cual debe operar en un rango de temperaturas entre la entrada Tco y la salida Tc y a una velocidad de flujo Fc, la cual depende de los requerimientos delproceso.
Si el objetivo del proceso de transferencia de calor es el calentamiento (o enfriamiento) de la corriente de proceso, el objetivo del sistema de control es mantener la temperatura de salida dela corriente de proceso en un valor especificado o en estado estacionario ante cualquier perturbación que pueda alterar el proceso.
 Con lo expuesto anteriormente podemos establecer que la...