Calentador/intercambiador tubular: modelado elementos finitos (I)

Antonio Sala, UPV

Dificultad: ***** ,       Relevancia: ,      Duración: 14:47

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Resumen:

Este video aborda el modelado mediante elementos finitos del intercambiador/calentador tubular discutido en los vídeos que comienzan con el [term1e] y continuan en los enlaces/referencias en la descripción del mismo. Otro ejemplo de modelado de elementos finitos en esta colección se aborda en el vídeo [fesim], que describe vibraciones longitudinales en un muelle.

Los primeros cinco minutos y medio revisan los muchos modelos discutidos en este caso de estudio, que van desde:

• Modelo como ecuación en derivadas parciales, EDP, [termedp]

• Modelos estáticos (estacionarios) derivados de dicha EDP (muy frecuentes en la práctica)

• Modelos de primer orden basados en balance de energía (ver vídeo [term1exp], que es el caso general que engloba los de los vídeos [term1e] y [term1eP] ).

Esta revisión puede ser de interés en sí misma, para comprender/unificar los conceptos de todos esos vídeos previos.

A continuación, se plantea subdividir el intercambiador en $N$ trozos iguales (elementos finitos) y cómo interconectar los elementos, tanto en diagrama de bloques como con las ecuaciones de estado y de salida de cada uno de los elementos (que se supondrán de primer orden, como arriba mencionado), de modo que formen un modelo de orden $N$ que aproxime la solución “exacta” de la EDP (que sería el límite al hacer los elementos infinitesimales). Obviamente, el formar las $N$ ecuaciones de estado con $N$ muy grande se hace mediante un bucle y la Symbolic Math Toolbox, y explicar el código que lo realiza es el objetivo de la parte final del vídeo.

Colección completa [VER]:

• Anterior   Comparación entre solución EDP y diferentes aproximaciones de orden 1 y 3 de un calentador tubular

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