Tanque de almacenamiento

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DINÁMICA Y CONTROL DE PROCESOS QUÍMICOS

PROYECTO FINAL

Facilitador: Emmanuel Tolamatl López
Enero-Abril 2011
Fecha de entrega: 25/Abril/2011

Dinámica y Control de un Flujo a través de unTanque de Almacenamiento

Objetivo. Aplicación de Control Proporcional e Integral mediante modelos dinámicos lineales y no lineales.

Descripción. Un tanque de almacenamiento bien agitado, de áreatransversal constante, tiene una corriente de alimentación. La corriente de salida puede ser una tubería de drenaje o una válvula cuya velocidad de flujo volumétrico se pueda controlar con uncontrolador.

La aplicación de un balance de materia al contenido del tanque da lugar a

ACdhdt= F1- F2 (1)

donde F1 es el flujo volumétrico de entrada y F2 es el flujo volumétrico de salida. Cuandoel flujo de la tubería de salida es turbulento, F2 se relaciona con el nivel del líquido h mediante

F2=ch (2)

en donde se puede considerar que c es constante. Por lo tanto, la ecuación (1) setransforma en un modelo no lineal dado por:

ACdhdt= F1- ch (3)

que es una ecuación diferencial no lineal de primer orden.

a) Considere el tanque de almacenamiento sólo con la tubería desalida (sin válvula de control), cuando Ac=10 m2, hs=5 m y F1,s= F2,s= 3 m3/min. Demuestre el efecto de linealización introduciendo un cambio de escalón en la velocidad de flujo de alimentación para t=0en el tanque de alimentación al 50% de la velocidad de alimentación del estado estacionario original. ¿Cuál es el nuevo valor de estado estacionario de h? Represente gráficamente los cambioscalculados en las dos alturas, hL y h (en base a los modelos lineal y no lineal, respectivamente), en el tiempo en el que h alcanza el 105 % del valor del nuevo estado estacionario. ¿Cuál es el porcentaje deerror en el cálculo del modelo linealizado (hL) para t=0, 20, 30 y 40 minutos?
H= 105% h= 0.2489353 0.2489353

TIEMPO 10 EL RESULTADO ES;

FORMULA PARA CALCULAR EL PORCENTAJE DE ERROR...
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