Estimando parâmetros de interação binária para a equação de Peng-Robinson via otimização multiobjetivo: um estudo com a regra clássica de mistura de Van Der Waals

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Sousa, Sérgio Silva de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Equation of state; Mixture; Multi-objective optimization; Binary parameter; Equação de estado; Mistura; Otimização multiobjetivo; Parâmetro binário; Sistema binário (matemática); Otimização matemática; Van der Waals, Forças de; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::AREAS CLASSICAS DE FENOMENOLOGIA E SUAS APLICACOES::TRANSFERENCIA DE CALOR; PROCESSOS TERMICOS E TERMODINAMICOS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17565

As equações de estado cúbicas, apesar de sua simplicidade matemática, têm se mostrado muito versáteis na simulação de modelos termodinâmicos. Elas são capazes de representar a continuidade entre as fases fluidas e, consequentemente, podem ser usadas para representar equilíbrio líquido-vapor (ELV ) de substâncias puras e misturas. Ao longo do tempo, estas equações ganharam enorme aceitação na indústria petrolífera, como um modelo robusto e confiável, para prever ELV de sistemas em alta pressão. Regras de mistura são usadas em combinação com equações cúbicas de estado para uma representação completa de misturas e fluidos. Essas regras de misturas exigem parâmetros de interação binária Kij , empiricamente determinados, para descrever o ELV com maior acurácia. A falta desses parâmetros de interação binária muitas vezes resultam em ELV imprecisos. Nas últimas décadas, houve um aumento na utilização da otimização multiobjetivo para resolver diversos problemas de otimização em diferentes áreas da matemática e engenharia. Partindo desse enfoque, o objetivo deste trabalho é estimar os parâmetros de interação binária Kij , utilizando-se a regra clássica de misturas de van der Waals, vinculado a equação de estado de Peng-Robinson, aplicando-se o método de otimização multiobjetivo MOPSO light. O presente trabalho mostra ótimos resultados na minimização dos erros das propriedades analisadas (pressão e composição), dos parâmetros Kij para 22 misturas não polares em comparação com 4 outras equações encontradas na literatura.