Aspectos numéricos do problema de cálculo de fenômenos de vaporização retrógrada dupla

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Galeano, Joaquin Giovanni Diaz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Double retrograde vaporization; Simulated annealing (Mathematics); Vapor-liquid equilibrium - Mathematical models; Thermodynamics - Mathematical models; Phase rule and equilibrium; Hydrocarbons - Mixtures; Mathematical optimization; Vaporização retrógrada dupla; Simulated annealing (Matemática); Pontos de orvalho; Equilíbrio líquido-vapor - Modelos matemáticos; Termodinâmica - Modelos matemáticos; Regra das fases; Hidrocarbonetos - Misturas; Otimização matemática; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::TERMODINAMICA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13768

A vaporização retrógrada dupla é um fenômeno termodinâmico onde, ao invés de uma usual curva de ponto de orvalho, o lugar geométrico dos pontos de orvalho apresenta duas abóbadas (ou domos), em temperaturas ligeiramente acima da temperatura crítica do componente mais volátil, e tem uma forma em S , em temperaturas ligeiramente abaixo da referida temperatura crítica, ambos dentro de um intervalo de composição muito limitado. Estes fatos implicam, respectivamente, na existência de quatro ou três raízes das soluções do sistema de equaões que descreve o problema do cálculo dos pontos de orvalho. O rápido crescimento da capacidade computacional a baixo custo tem contribuído para um súbito interesse em resolver difíceis problemas não-lineares por métodos de otimização estocásticos e heurísticos. No presente trabalho, os sistemas não-lineares com simples restrições de limitação foram resolvidos com sucesso pelo algoritmo Simulated Annealing (SA). Este algoritmo é um método bem conhecido baseado numa abordagem estocástica para obter um mínimo global de uma função-objetivo com um razoável tempo de computação. Neste caso, usamos uma função-objetivo auxiliar não-negativa e desenvolvemos uma estratégia que permite encontrar mais de uma solução dos sistemas não-lineares, isto é, mais de um mínimo global da função auxiliar. Também foi implementado um algoritmo de busca aleatória adaptativo, proposto por Luus e Jaakola (1973). O problema termodinâmico foi modelado com a equação de Peng-Robinson original e com a regra clássica de misturas de van der Waals, para os sistemas binários metano + n-butano e etano + limoneno. Os resultados indicam que a metodologia proposta é capaz de localizar todos os pontos de orvalho a partir de uma especificação da composição da fase vapor.