Este trabajo muestra el modelamiento y la simulación de un sistema interconectado de tanques. Se analiza y plantea el modelo paramétrico y posteriormente se ejecuta la simulación

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Simulación de Sistema de  Flujo Entre Tanques Interconectados

Pueblo, Juan.

puebloj@est.ups.edu.ec

Universidad Politécnica Salesiana

Abstract— This document shows the modeling and simulation of a system of interconnected tanks. At first a brief discussion regarding the modeling and simulation process is done. This type of model is shown by the two equations used in this exercise. The simulation is performed by EcosimPro platform. the platform is then analyzed detailing the fundamental and basic parts of the system showing how the process should be used for subsequent viewing answers .The makes creating and scheduling component for partitioning and experiment to show graphs. Finally we proceed to create the chart of the tanks where the cycles are repeated for display and fluid flow is demonstrated.

Key words— Simulation, Tanks, Ecosimpro, Modeling, Process, Component, Partitioning, Experiment.

Resumen— Este trabajo muestra el modelamiento y la simulación de un sistema interconectado de tanques. Se analiza y plantea el modelo paramétrico y posteriormente se ejecuta la simulación. El modelo está desarrollado a través de dos ecuaciones algebraico diferenciales y la simulación se ejecuta utilizando la plataforma Ecosimpro. Durante el desarrollo del experimento se pueden modificar las condiciones de operación a la entrada del sistema y observar los efectos de que dichos cambios producen a la salida del proceso. Finalmente se procede a crear un componente para el modelo y se plantea el modelo general para los cuatro tanques a través del uso replicado del modelo básico.

Índice de Términos— Simulación, Tanques, Ecosimpro, Modelamiento, Proceso, Componente, Partición, Experimento.

1. Introducción

T

odo el diseño de la presente práctica está basado en un sistema que es lo que  representa una unidad donde se hacen tratamientos físicos o químicos de materiales que puede ser contrastada con un modelo que representa una descripción matemática del sistema real. La disposición de varios sistemas unidos entre sí por flujos comunes de materiales y/o información constituye un proceso. La salida del proceso es una función no solamente de las características de sus sistemas (o subsistemas) sino también de sus interacciones o interrelaciones. Una propiedad del sistema o de su entorno a la que se le puede asignar valores numéricos arbitrarios se denomina como un parámetro. También puede ser una constante o el coeficiente de una ecuación.

El estudio de un proceso, mediante la manipulación de su representación matemática o de su modelo físico, constituye una simulación. Un modelo es una representación de una realidad compleja. Modelar es desarrollar una descripción lo más exacta posible de un sistema y de las actividades llevadas a cabo en él.

Las ecuaciones que se utilizan son basadas en el sistema de un tanque dentro de los parámetros normales es decir un sistema de tanques básicos en los que el flujo de fluidos pasa por cada uno de ellos y se lo demuestra de forma gráfica para una mejor apreciación. Esto es realizado por medio de un modelamiento previo y simulado con la plataforma de Ecosmpro.[1]

Cuando un proceso es modelado, con ayuda de una representación gráfica  como el diagrama de procesos, pueden apreciarse con facilidad las interrelaciones existentes entre distintas actividades, analizar cada actividad, definir los puntos de contacto con otros procesos, así como identificar los subprocesos comprendidos. Al mismo tiempo, los problemas existentes pueden ponerse de manifiesto claramente dando la oportunidad al inicio de acciones de mejora. La simulación es la representación de un proceso o fenómeno mediante otro más simple, que permite analizar sus características; Pero la simulación no es solo eso también es algo muy cotidiano, hoy en día, puede ser desde la simulación de un examen, que le hace la maestra a su alumno para un examen del ministerio, la producción de textiles, alimentos, juguetes, construcción de infraestructuras por medio de maquetas hasta varios tipos de simulación.[1].

    El estudio de un proceso, mediante la manipulación de su representación matemática o de su modelo físico, constituye una simulación. Los estudios clásicos de un proceso en estado estacionario se complementan con un análisis dinámico, lo que exige un conocimiento de los criterios de estabilidad y de los métodos de operación para evaluar exitosamente el proceso. El análisis de sistemas se refiere al reconocimiento y definición de problemas, su planteamiento o modelamiento mediante la aplicación de principios científicos y el desarrollo de procedimientos de solución con cuyos resultados se adquiera una total comprensión de la situación. [1]

El análisis y la simulación de procesos presentan las siguientes ventajas:

1. Experimentación Continua

Es posible estudiar procesos existentes en una forma más rápida, económica y completa que en la planta real. La simulación puede aumentar o reducir el tiempo real de una forma análoga a como una cinematográfica acelera o retarda las imágenes; de esta forma se puede observar más fácilmente la operación del sistema. [2]

1. Extrapolación

Con un modelo matemático adecuado se pueden ensayar intervalos extremos de las condiciones de operación, que pueden ser impracticables o imposibles de realizar en una planta real. También es posible establecer características de funcionamiento. [2]

1. Estudio de Conmutabilidad y Evaluación  de otros Planes de Acción

Se pueden introducir nuevos factores o elementos de un sistema y suprimir otros antiguos al examinar el sistema con el fin de ver si estas modificaciones son compatibles. La simulación permite comparar distintos diseños y procesos 2 Mach 2 que todavía no están en operación y ensayar hipótesis sobre sistemas o procesos antes de llevarlos a la práctica. [2]

1. Repetición De Experimentos

    La simulación permite estudiar el efecto de la modificación de las variables y parámetros con los resultados producibles. En el modelo matemático se puede introducir o retirar a voluntad un error, lo cual no es posible en la planta real. [1]

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