UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: Q0805
Simulación de Procesos I
Última Actualización de la Asignatura: 07/06/2017

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03030 - Ingeniería Química 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
3ro
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Química - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(F0304) Matemática C
(F0307) Estadística
(F0312) Probabilidades
(F0307) Estadística

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Sin Area
Departamento: Quimica

Ingeniería Química - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Ciencias Basicas / Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
8 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 104 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Titular - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Dr/a.Mascheroni, Rodolfo Horacio   mail rhmasche@ing.unlp.edu.ar

Profesor Asociado - Ordinario, Dedicación Exclusiva  
Dr/a.Giner, Sergio Adrián   mail saginer@ing.unlp.edu.ar

Jefe de Trabajos Prácticos - Ordinario, Dedicación Simple  
Dr/a.Goñi, Sandro Mauricio   mail smgoni@quimica.unlp.edu.ar

Ayudante Diplomado - Ordinario, Dedicación Simple  
Dr/a.Arballo, Javier Ramiro   mail jrarballo@conicet.gov.ar

Ayudante Alumno - Interino, Dedicación Simple  
Sr/aSegura, Luis Ignacio   mail nacho.perspectivas@gmail.com

OBJETIVOS

Proveer al alumno las herramientas matemáticas específicas, los elementos de programación de alto nivel y los conocimientos básicos de planteo y solución de balances - fundamentalmente macroscópicos - de materia y energía que serán imprescindibles para el modelado y simulación orientados a la ingeniería, tanto a nivel de diseñador de aplicaciones como, en el más frecuente, de usuario de softwares específicos de simulación.Asimismo, aplicar los conocimientos obtenidos a la resolución de problemas "reales" de Ingeniería Química.

PROGRAMA SINTÉTICO

1) CALCULO NUMERICO APLICADO A INGENIERIA QUIMICA: Introducción general - Diagramación. Aplicación de búsqueda de raíces de funciones, integración aproximada y regresión lineal y nolineal a casos de Ingeniería Química. Resolución de sistemas de ecuaciones lineales. Resolución numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias del tipo de valor inicial.2) USO DE SOFTWARES COMERCIALES DE CALCULO NUMERICO: Utilización de softwares comerciales para solución de los casos tratados en el punto 1. 3) LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ALTO NIVEL: Lenguajes de programación. Clasificación de los lenguajes. Estudio de un lenguaje de programación de alto nivel.4) ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS DE TIPO VALOR DE CONTORNO Y DE ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES. Métodos numéricos de resolución. Método de diferencias finitas. Programación de sus soluciones.5) BALANCES MACROSCOPICOS DE MATERIA Y ENERGIA. Unidades y bases de cálculo. Diagramas de flujo. Equipos simples: Mezcladores, separadores, reactores. Sistemas con reciclo, derivación y purga. Corrientes paralelas y contracorrientes. Operaciones en cascada. Balances combinados de materia y energía. Sistemas en estado transitorio.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad

1) CÁLCULO NUMERICO APLICADO A INGENIERIA QUIMICA:
Introducción general: Problema numérico, algoritmos, errores, convergencia, precisión, requerimientos de memoria.
Diagramación: Distintos esquemas. Aplicación a la solución de problemas lógicos.
Búsqueda de raíces de funciones: Métodos mas frecuentes.
Integración aproximada: Métodos de Newton-Cotes.
Regresión lineal y no lineal: Aplicación a casos típicos de la Ingeniería Química.
Resolución de sistemas de ecuaciones lineales: Métodos exactos y numéricos.
Resolución numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias del tipo de valor inicial. Métodos de Runge-Kutta y de predictor-corrector.

2) USO DE SOFTWARES COMERCIALES DE CALCULO NUMERICO:
Utilización de un software comercial de programación y de rutinas matemáticas para la solución de los casos tratados en el punto 1, aprovechando las rutinas ya incorporadas al mismo.

3) LENGUAJES DE PROGRAMACION DE ALTO NIVEL:
Lenguajes de programación. Clasificación de los lenguajes. Características de los distintos tipos.
Estudio de un entorno que permita desarrollar programas en lenguajes de alto nivel, ejecutarlos y graficar los resultados. Debe incorporar rutinas matemáticas, procesamiento simbólico y módulos preprogramados para simulación de sistemas dinámicos y no lineales.

4) ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS DE TIPO VALOR DE CONTORNO Y ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES:
Métodos numéricos de resolución. Método de diferencias finitas.
Programación de sus soluciones. Utilización de softwares de solución existentes.

5) BALANCES MACROSCOPICOS DE MATERIA Y ENERGIA:
Unidades, estequiometría y bases de cálculo.
Diagramas de flujo. Representación de sistemas.
Metodología general de planteo y solución de los balances de materia. Sistemas abiertos y cerrados.
Equipos simples: Mezcladores, separadores, reactores.
Sistemas con reciclo, derivación y purga.
Corrientes paralelas y contracorrientes. Operaciones en cascada.
Balances de energía. Planteo, simplificaciones. Sistemas abiertos y cerrados.
Balances combinados de materia y energía. Sistemas en estado estacionario y en transitorio.
Método de cálculo para sistemas complejos.


BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad



- Bird, R.B., Stewart, W.E.y Lightfoot, E.N.: Fenómenos de Transporte (1964). Reverté (DIQ).
- Chapra, S.C. y Canale, R.P.: Introduction to computing for engineers (1994). Mc Graw-Hill (DIQ).
- Chapra, S.C. y Canale, R.P.: Métodos Numéricos para Ingenieros (1988). Mc Graw-Hill (DIQ).
- García Merayo, F.: Programación en FORTRAN 77. Incluye Introducción al FORTRAN 90 (1996). Paraninfo (DIQ).
- Gordon, J.: Algoritmos Numéricos (1985). Ed. del autor (DIQ).
- Henley, E.J. y Rosen, E.M.: Cálculo de Balances de Materia y Energía (1973). Reverté (DIQ).
- Himmelblau, D.: Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química. (1997). Prentice-Hall (DIQ).
Bibliografía complementaria:
- Anónimo: Microsoft Visual Basic 5.0 Programmer’s Guide (1997). Microsoft Press (DIQ).
- Brauer, J.R.: What every Engineer Should Know about Finite Element Analysis (1994). M. Dekker (DIQ).
- Cárcel Ejarque, F.: Mathcad 7 Professional (1998). Anaya Multimedia (CIDCA).
- Costa Novella, E.: Ingeniería Química (Vols. 1 a 7) (1985). Alhambra Universidad (DIQ).
- Ellis, T.P.M., Philips, I.R. y Lakey, T.M.: FORTRAN 90 Programming (1996). Addison-Wesley (DIQ).
- Fishwick, P.: Simulation, Model design and Execution: Building Digital Worlds (1993). Prentice Hall (DIQ).
- Gould, H. y Tobochnik, J.: Introduction to Computer Simulation Methods.(1996). Addison-Wesley (DIQ).
- Ingels, D.M.: What every Engineer should Know about Computer Modelling and Simulation (1985). Marcel Dekker (DIQ).
- López Román, L.: Programación Estructurada, un Enfoque Algorítmico (1995). COMPUTEC (DIQ).
- Mascheroni, J.M.: Curso Introductorio a la Programación en Microsoft Visual Basic 6.0 (2000). (Gabinete de Computación Carlos G. Gioia).
- Michavila, F. y Gavete, L.: Programación y Cálculo Numérico (1985). Reverté (DIQ).
- Onsins, J. y Arboles, S.: Visual Basic 4 (1996). INFORBOOK’S (DIQ).
- Press, W., Flannery, B., Teukolsky, S. & Vetterling, W.: Numerical recipes in PASCAL: The art of scientific computing (1989). Cambridge University Press (DIQ).
- Press, W., Teukolsky, S., Vetterling, W. y Flannery, B. : Numerical recipes in FORTRAN: The art of scientific computing (1992). Cambridge University Press (DIQ).
- Press, W., Vetterling, W., Teukolsky, S. y Flannery, B.: Numerical Recipes Example Book (FORTRAN), 2nd Ed. Cambridge University Pr (DIQ)ess.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS


METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

El curso incluye - en paralelo - actividades teórico-prácticas y seminarios/trabajo en gabinete de computación.ACTIVIDADES TEORICO-PRACTICAS:Todos los contenidos teóricos se dictan de manera efectiva y presencial en relación estrecha con variados ejemplos de aplicación, que dan simultáneamente una visión clara de la fundamentación y de su traslado a resultados prácticos.SEMINARIOS/TRABAJO EN GABINETE DE COMPUTACIONLos seminarios tratan en paralelo a las clases teórico-prácticas ejemplos de cálculo adicionales - y generalmente más desarrollados - de los temas vistos en las clases.El trabajo en gabinete de computación incluye una ejercitación breve en los softwares/lenguajes a utilizar y el uso/desarrollo de software específico directamente relacionado a los temas desarrollados en las clases teórico-prácticas.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

Se seguirá el esquema general establecido por la Facultad de Ingeniería.La Asignatura se divide en dos módulos, cada uno con dos oportunidades de evaluación y una tercera fecha "flotante" en la que se puede rendir uno cualquiera de dichos módulos.La evaluación de cada módulo incluirá - por separado - contenidos teóricos y prácticos, cuya calificación permitirá otorgar o no la aprobación en función de las distintas posibilidades establecidas en la reglamentación vigente. (Promoción Directa y habilitación para rendir la Promoción por Examen Final).

MATERIAL DIDÁCTICO

- "Introducción a la Computación Digital" Alicia N. Califano y Rodolfo H. Mascheroni; 18 pags. (1986).- "Breve Introducción al Cálculo Numérico" Sergio A. Giner y Rodolfo H. Mascheroni; 27 pags. (1989).- "Lectura e impresión de arreglos en FORTRAN77" Rodolfo H. Mascheroni, Sergio A. Giner y Sergio P. Bressa, UNLP; (1990).- "Resolución numérica de ecuaciones diferenciales por el método de las diferencias finitas" Viviana O. Salvadori; 12 pags. (1990).- "Introducción a los Balances de Materia" Rodolfo H. Mascheroni y Laura A. Campañone; 46 pags., (1996).- "Introducción al Cálculo Numérico Aplicado a Ingeniería Química" Sergio A. Giner y Rodolfo H. Mascheroni; 47 pags. (2002).- "Guía de aprendizaje para la utilización del compilador COMPAQ VISUAL FORTRAN" Martín Moreda y Sergio A. Giner; 24 pags. (2002).

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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