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Júpiter - Sistema de Graduação

Escola Politécnica
 
Engenharia Química
 
Disciplina: PQI3403 - Análise de Processos da Indústria Química
Analysis of Chemical Process Industry

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Quadrimestral
Ativação: 01/01/2017 Desativação:

Objetivos
O aluno deve estudar os aspectos fundamentais para modelar matematicamente um problema de Engenharia Química, usando refr6encias, ou não, a outros problemas similares. Eles vão ser capazes de resolver este modelo numericamente ou por outros métodos, e saberão validar os resultados desta resolução com dados reais.
 
The students will study the fundamental aspects to model mathematically problems in Chemical Engineering, by using refrences to other similarproblems, They will be able to formulate this model and solve it numerically or by other methods, and learn how to validate the results of this resolution by comparing them with real data.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
7104179 - Ardson dos Santos Vianna Junior
56437 - Galo Antonio Carrillo Le Roux
 
Programa Resumido
Serão abordados assuntos de interesse e preocupação dos Engenheiros Químicos com ênfase em avanços e inovações de aspectos básicos relativos ao programa de Engenharia Química.
 
Issues of interest and concern of Chemical Engineers will be addressed with an emphasis on advances and innovations of basic aspects of the Chemical Engineering program.
 
 
Programa
1.Introdução a modelagem e análise de sistemas de Engenharia Química. 2.Sistemas de matrizes. Solução de sistemas algébricos. MatLab. 3.Autovalores e autovetores. Decomposição em valores singulares. Aplicação em um sistema de Engenharia Química. 4.Balanço de massa e energia em estado estacionario, linear e não-linear. Sistemas de equações algébricas não-lineares. 5.Métodos de solução de sistemas de equações algébricas não-lineares. 6.Formas diferenciais ordinárias lineares que resultam em matrizes. Aplicação em sistemas lineares de reações químicas. 7.Sistemas de equações diferenciais não-lineares ordinárias. Condições iniciais. Métodos numéricos. 8.Aplicação em sistemas não-lineares de reações químicas. 9.Aplicação a Problemas de Difusão – Conveção – Reação – Equações Diferenciais Ordinárias com Condições de Contorno. Equações Diferenciais Parciais. 10.Método de diferenças finitas. Método dos Resíduos Ponderados. Método de Colocação Ortogonal.
 
1.Introduction to Chemical Engineering System Modelling. 2.Matrix Systems. Solving Chemical Engineering Linear Algebra. MatLab. 3.Eigenvalues and Eigenvectors .Singular Values Decomposition. Application to Chemical Engineering Problems. 4.Material and Energy Balances in the Steady State System. Systems of Algebraic Non-linear Equations. 5.Solving Methods for Systems of Algebraic Non-linear Equations. 6.Linear Ordinary Differential Models resulting in Matrix Representation. Models of Linear Chemical Reacting Systems. 7.Non-linear Ordinary Differential Models. Initial Conditions. Numerical Methods for ODE´s. 8.Models of Non-linear Chemical Reacting Systems. 9.Diffusion, Convection and Reaction Problems. Boundary conditions for Ordinary Differential Models. Partial Differential Models arising in the Chemical Engineering Systems. 10.Finite Elements Methods. Weighted Residuals Methods. Orthogonal Collocation Method.
 
 
Avaliação
     
Método
Haverá duas provas escritas de resolução individual, a partir das quais serão avaliados conceitos tratados no curso da disciplina. Nas sessões práticas serão realizados trabalhos diretamente no computador. Para tal a turma será dividida em duplas que trabalharão em uma estação de trabalho.
Critério
Média = (T+ 2P1+3P2)/6 P1 = Nota da Prova 1 P2 = Nota da Prova 2 T = Média dos Exercícios e outros Trabalhos Práticos.
Norma de Recuperação
Uma prova escrita realizada na semana designada para provas de recuperação do quadrimestre.
 
Bibliografia
     
Aris, R. Mathematical Modeling, Volume 1: A Chemical Engineer's Perspective. Ac Press 1999. Rice, R.G.; Do, D.D. “Applied mathematics and modeling for chemical engineers”, Wiley-AIChE, 2nd ed. 2010. A.Varma and M. Morbidelli. Mathematical methods in Chemical Engineering. Oxford. 1997. Finlayson, B.A. Introduction to Chemical Engineering Computing. Wiley 2006.
 

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