Solución de ecuaciones diferenciales en Matlab
Páginas: 3 (720 palabras)
Publicado: 13 de noviembre de 2013
Universidad de La Frontera
Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración
Modelación y Simulación de Procesos
Informe Taller 4: Solución de ecuaciones diferenciales en MatlabGabriel Ignacio Sánchez Lagos
Ingeniería Civil en Biotecnología
29/10/2013
11/11/2013.
Introducción
El presente informe consiste en resolver ecuaciones diferenciales de primer orden a través decomandos básicos del programa Matlab. El programa consta de dos archivos llamados prog1 y prog2, donde prog1 es la función principal que invoca a la función prog2.
Se plantea que ocurre una reacciónde descomposición irreversible de acetona en fase de vapor a cetona y metano, en un reactor tubular adiabático. Esta reacción esta dada por:
Se debe calcular la conversión de la acetona en funciónde la posición, además de los flujos molares, temperatura, constante de reacción (k) y velocidad de reacción (). El archivo de programa prog2, es el que calcula todas estas incógnitas y los resultadosson mostrados por el archivo de programa prog1.
La constante de velocidad en función de la temperatura se define como:
Las ecuaciones de balance de masa molar para los componentes acetona (A),cetona (B) y metano (C) son:
La velocidad de reacción se calcula a través de:
Las fracciones molares (y) de los componentes A, B y C se obtienen utilizando la relación de los gases ideales y secalculan mediante las ecuaciones:
La fracción molar de acetona convertida en productos se obtiene de:
El balance de la entalpía corresponde a la ecuación diferencial:
Donde el calor de reacciónes:
Y las capacidades caloríficas de los distintos componentes se encuentran en función de la temperatura y se definen como:
Resultados y Discusión
Para la reacción (1), se plantea unsistema adiabático por lo que no existe intercambio de calor con el medio y por tratarse de un reactor tubular, las concentraciones de productos y reactantes varían con respecto a la posición, esto...
Universidad de La Frontera
Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración
Modelación y Simulación de Procesos
Informe Taller 4: Solución de ecuaciones diferenciales en MatlabGabriel Ignacio Sánchez Lagos
Ingeniería Civil en Biotecnología
29/10/2013
11/11/2013.
Introducción
El presente informe consiste en resolver ecuaciones diferenciales de primer orden a través decomandos básicos del programa Matlab. El programa consta de dos archivos llamados prog1 y prog2, donde prog1 es la función principal que invoca a la función prog2.
Se plantea que ocurre una reacciónde descomposición irreversible de acetona en fase de vapor a cetona y metano, en un reactor tubular adiabático. Esta reacción esta dada por:
Se debe calcular la conversión de la acetona en funciónde la posición, además de los flujos molares, temperatura, constante de reacción (k) y velocidad de reacción (). El archivo de programa prog2, es el que calcula todas estas incógnitas y los resultadosson mostrados por el archivo de programa prog1.
La constante de velocidad en función de la temperatura se define como:
Las ecuaciones de balance de masa molar para los componentes acetona (A),cetona (B) y metano (C) son:
La velocidad de reacción se calcula a través de:
Las fracciones molares (y) de los componentes A, B y C se obtienen utilizando la relación de los gases ideales y secalculan mediante las ecuaciones:
La fracción molar de acetona convertida en productos se obtiene de:
El balance de la entalpía corresponde a la ecuación diferencial:
Donde el calor de reacciónes:
Y las capacidades caloríficas de los distintos componentes se encuentran en función de la temperatura y se definen como:
Resultados y Discusión
Para la reacción (1), se plantea unsistema adiabático por lo que no existe intercambio de calor con el medio y por tratarse de un reactor tubular, las concentraciones de productos y reactantes varían con respecto a la posición, esto...
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