Resumen

En este trabajo se realizó la simulación de un tambor rotatorio al cual se suministra una corriente de metano e hidrógeno, adicionalmente se estudió el efecto de las perturbaciones en el sistema y el comportamiento del cambio de presión y de composición de la corriente de salida.

Planteamiento del Problema

Se presenta un gas agitado en un tanque de oleaje que contiene dos componentes (hidrógeno y metano) en la corriente de alimento. Se considera que y; y y representan las fracción molar de metano en el alimento y dentro del tambor, respectivamente. Teniendo en cuenta las condiciones anteriores se determinará dp/dt y dy/dt teniendo en cuenta que los flujos de entrada y salida son variables. Adicionalmente, también se asume que la concentración de la corriente de entrada puede variar. Para desarrollar el problema se tomaran los efectos que la presión y la composición tienen sobre la densidad de los gases. 

Metodología 

• Desarrollo de un modelo matemático y simulación para comprobar el funcionamiento real de un equipo sometido 
• a diferentes perturbaciones. 
• Caracterización del sistema con sus respectivas variables de proceso. 
• Análisis de resultados obtenidos de las simulaciones y comparación del comportamiento dinámico de las variables 
• dentro del tanque con el estado estable de las mismas. 

Desarrollo del modelo matemático 

Variables fundamentales 

Las variables fundamentales son la masa y la cantidad de movimiento 

Variables de caracterización 

Las variables de caracterización en este problema son: el volumen del tanque, el flujo molar de entrada, la temperatura, la composición de entrada del gas y la presión de entrada del gas. 

Suposiciones 

• Fase gaseosa. 
• Los gases se comportan como gases ideales y se rigen por la ecuación de gas ideal. 
• Sistema adiabático. 
• Temperatura del sistema constante. 
• El volumen del tanque no varía y el sistema está totalmente aislado.
• No hay reacción química, no hay transferencia de masa, solo hay una corriente de entrada y una corriente de salida.
• Mezclado homogéneo, las composiciones dentro del tanque son iguales que las concentraciones de la corriente de salida. 

• Materias:Modelos matemáticos Métodos de simulación Técnicas de simulación Metano Hidrógeno
• Subjects:Mathematical models Simulation methods Simulation techniques Methane Hydrogen
• Palabras claves:tanque, oleaje, gas, presión, temperatura, composición
• Keywords:tank, surge, gas, pressure, temperature, composition