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Introducción al modelamiento y simulación en Ingeniería Química.


Beschreibungen

Esta obra introduce al lector en las bases de la teoría matemática y en los distintos métodos computacionales de modelamiento y simulación en Ingeniería, los cuales incluyen ejemplos para ayudar a entender la implementación de los diversos métodos de solución.

El libro aborda el manejo de matlab®, software de preferencia por su practicidad y facilidad para la resolución de problemas; allí se presentan los principales conceptos, así como la apariencia de la consola, la creación de variables, la realización de operaciones básicas y el diseño de scripts y funciones. Luego, se hace una aproximación a la resolución de problemas matemáticos de carácter no lineal, lineal, diferencial, de diferencias parciales y ecuaciones algebro-diferenciales, así como también se aborda el método mesh para modelamiento matemático de torres de destilación.

Es importante resaltar que para la comprensión del texto se debe contar con conocimientos en cálculo, ecuaciones diferenciales, equilibrio de fases, mecánica hidráulica, ingeniería de reacciones, fenómenos de transporte y separación de fases. La obra es fundamental para quienes se estén formando en Ingeniería Química, tanto para la adquisición de conocimientos en el área del modelamiento y simulación, como para aumentar el nivel de habilidades blandas.
Contenido
Lista de tablas XIII
Lista de figuras XV
Lista de gráficas XVII
Introducción XIX
Introducción a matlab® 1
Apariencia 1
Variables 2
Operadores 3
Funciones y scripts 4
Sistemas de ecuaciones no-lineales 5
Sistemas de una variable 5
Método numérico de sustitución sucesiva 5
Método numérico de Wegstein 8Método numérico de Newton-Raphson 11
Método numérico de bisección 14
Método numérico de falsa posición 17
Método numérico secante 20
Ejemplo iqui 22
Sistemas de múltiples variables 27
Método numérico de sustitución sucesiva multivariable 27
Método numérico de Wegstein multivariable 30
Método numérico de Newton-Raphson multivariable 32
Método numérico de Broyden 35
Método numérico de Sherman-Morrison 38
Ejemplo iqui 42
Sistemas de ecuaciones lineales 53
Métodos iterativos 56
Método numérico de Gauss-Seidel 56
Método numérico de Jacobi 58
Ejemplo iqui 61
Métodos algebraicos 65
Método eliminación de Gauss 65
Método eliminación de Gauss-Jordan 69
Ejemplo iqui 72
Sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias (ode) 79
Condiciones iniciales 81
Método de Euler (Runge-Kutta de primer orden) 81
Método Runge-Kutta de segundo orden 83
Método Runge-Kutta de cuarto orden 86
Método de Taylor de segundo orden 88
Método de Taylor de cuarto orden 91
Ejemplo iqui 93
Condiciones de frontera 103
Sistemas de una condición de frontera 103
Sistemas de dos o mas condiciones de frontera 106
Ejemplo iqui 109Sistemas de ecuaciones algebro-diferenciales (dae) 113
Solución de sistemas dae de índice 1 114
Solución de sistemas dae de índice 2 o superior 119
Sistemas de ecuaciones diferenciales parciales (pde) 121
Método de diferencias finitas 122
Ejemplo iqui 125
mesh 131
Algoritmo de Thomas 134
Referencias 143
Los autores 145

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