Aspectos numéricos do problema de cálculo de fenômenos de vaporização retrógrada dupla / Numerical aspects of the problem of calculation of phenomenon of double retrograde vaporization

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

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.

ASSUNTO(S)

thermodynamics - mathematical models termodinâmica - modelos matemáticos pontos de orvalho double retrograde vaporization simulated annealing (matemática) equilíbrio líquido-vapor - modelos matemáticos termodinamica quimica mathematical optimization phase rule and equilibrium hydrocarbons - mixtures simulated annealing (mathematics) otimização matemática vaporização retrógrada dupla vapor-liquid equilibrium - mathematical models regra das fases hidrocarbonetos - misturas

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