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Revista de la Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela
versão impressa ISSN 0798-4065
Resumo
GAMMIERO, Alexis. Evaluación de diferentes algoritmos de sustituciones sucesivas para el cálculo de equilibrio líquido-vapor con ecuaciones de estado. Rev. Fac. Ing. UCV [online]. 2013, vol.28, n.2, pp.101-116. ISSN 0798-4065.
Los cálculos de equilibrio líquido-vapor con ecuaciones de estado son ampliamente utilizados en la industria petrolera y consumen gran cantidad de tiempo en las simulaciones numéricas. Por esta razón, en el presente trabajo se estudian los principales modelos de cálculo flash basados en sustituciones sucesivas y las diferentes partes que conforman estos algoritmos. Los análisis son realizados sobre los diferentes métodos para determinar la fracción de vapor, correlaciones para estimar las constantes de equilibrio y las diferentes propuestas para actualizar las relaciones de equilibrio en el proceso iterativo. Los resultados de la evaluación muestran que el método de Leibovici- Neoschil con la rutina de Newton-Raphson, es la opción más eficiente para determinar la fracción de vapor, ya que requiere un menor número de iteraciones y, por ende, un menor tiempo de cómputo. Para las sensibilidades realizadas con respecto al tipo de correlación utilizada para estimar las relaciones de equilibrio iniciales, se encontró que la propuesta de Wilson es la más efectiva, ya que se obtiene la convergencia de un mayor número de casos. Del análisis de los métodos acelerados de Risnes-Jessen, Mehra y Crowe-Nishio para la actualización de las relaciones de equilibrio se pudo concluir que el algoritmo de Mehra tipo I es el más rápido de todas las opciones, sin llegar a converger en ningún caso a la solución trivial. Por último, se propone un nuevo algoritmo que combina los métodos de Crowe-Nishio, Mehra tipo I y Leibovici, y con el cual se obtiene convergencia de un 100 % de los casos y el menor tiempo de cómputo con respecto a las metodologías bajo estudio.
Palavras-chave : Cálculo flash; Equilibrio líquido-vapor; Sucesivas sustituciones; Leibovici; Rachford-Rice; Constantes de equilibrio; Ecuaciones de Estado.