Apresenta

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Universidade Federal do Rio de Janeiro COPPE
Programa de Engenharia Química
COQ 790 ANÁLISE DE SISTEMAS DA ENGENHARIA
QUÍMICA Análise do comportamento dinâmico de
processos químicos Prof. Argimiro
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Análise separação de um todo em seus elementos
ou partes componentes. Estudo detalhado de cada
parte de um todo, para conhecer melhor sua
natureza, suas funções, relações, causas etc.
Análise de gargalos
Otimização energética
Balanço de massa
Condições operacionais ótimas
Análise de desempenho
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Neste curso são apresentadas e usadas as
metodologias aplicadas à análise do comportamento
dinâmico (e estático) de processos e operações
(sistemas) da engenharia química. A análise dos
sistemas busca identificar as principais
características que determinam o seu
comportamento. Para operar um processo de forma
eficiente é necessário conhecê-lo profundamente
(um operador experiente adquiriu esse
conhecimento) em termos de sensibilidade, forma e
velocidade de resposta, estabilidade
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Em termos matemáticos, comportamento dinâmico é
equivalente à solução de equações diferenciais na
variável independente tempo. O curso se baseia na
análise dessas soluções, ao caracterizar os
sistemas da engenharia química através de modelos
matemáticos formados por equações diferenciais.
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    Introdução à Modelagem Matemática conceitos
básicos É lembrada a metodologia de construção
de modelos fenomenológicos, utilizando equações
de conservação e constitutivas, até se chegar a
um modelo satisfatório segundo o objetivo
almejado. São apresentados modelos
característicos da engenharia de processos
tanque de nível, tanque de aquecimento, trocador
de calor, extração e destilação, reator CSTR e
reator tubular.
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Tipos de Modelos Matemáticos Lineares Não
lineares Determinísticos Estocásticos Concentr
ados Distribuídos Estacionários
Dinâmicos ...
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Simplificação de Modelos discretização espacial
linearização Solução geral dos sistemas de
equações diferenciais ordinárias, lineares, com
coeficientes constantes. Tipos de Representação
entrada/saída variáveis de estado Sistemas
contínuos no tempo, discretos no tempo e de dados
amostrados.
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Integral e Somatório de Convolução No domínio do
tempo interpretação física como combinação de
respostas impulsionais. Transformadas de Laplace
e Z Funções de Transferência No domínio
transformado interpretação física como caso
especial da transformada de Fourier. Análise em
s e z pólos, zeros, estabilidade Efeito da
localização dos pólos no plano complexo
diferenças entre contínuo e discreto a perda da
informação.
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Respostas a Perturbações Típicas Forma geral da
resposta em termos da contribuição dos pólos da
função de transferência e das raízes introduzidas
pela perturbação impulso unitário, degrau e
senóide. Resposta de Frequência Representações
o fenômeno da ressonância. Introdução à
Otimização Formulação do problema de otimização
condições de otimalidade.
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Decomposição em Valores Singulares Ganhos
estáticos inerentes composição do ganho estático
observado número de condicionamento
(operabilidade). Variáveis de Estados Conceito de
estado equação de estado solução geral formas
canônicas diagonal, controlável, observável
modos, ativação e composição controlabilidade e
observabilidade. Comportamento Dinâmico de
Sistemas Não Lineares Atratores pontos de
equilíbrio nó, foco, sela etc. ciclos limites
formas toroidais caos.