Métodos numéricos aplicados a la ingeniería

Gelmi, C ; Jorquera, H

• Editorial: Alfaomega
• Año: 2016
• ISBN del libro electrónico: 9789587781939
• Categoría: Ciencias biológicas
• Categoría: Ciencias en general

El avance tecnológico nos permite medir las características de un proceso, cada vez con mayor detalle espacial y temporal; el análisis de dicha información conduce al planteamiento de modelos cuantitativos de creciente complejidad. La modelación y simulación numérica son herramientas de gran ayuda en la resolución de nuevos problemas en el ámbito de la ingeniería. Con un enfoque moderno, este libro será de gran ayuda para los estudiantes de las áreas de ciencias e ingeniería, brindándoles las herramientas necesarias para afrontar dichos problemas. En su primera parte, este libro presenta los distintos métodos numéricos aplicados en ingeniería y cómo ellos se pueden implementar usando el lenguaje. Enfatiza en cuáles son los métodos más adecuados para cada tipo de problema, y se re_x001a_ere a las di_x001a_cultades que se pueden presentar, cómo diagnosticarlas y prevenirlas. La segunda parte presenta una selección de problemas resueltos en las áreas de cinéticas químicas, reactores, biorreactores, transferencia de calor, mecánica de uidos, entre otros. Dichas soluciones incluyen una detallada descripción de los programas desarrollados.

Índice

• PRÓLOGO
• UNA VISIÓN DE LA MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE PROCESOS
• 1. Sistemas de ecuaciones lineales
• 1.2 Métodos iterativos
• 1.3 Análisis del error
• 1.4 Problemas propuestos
• 1.5 Referencias
• 2. Ecuacionesno lineales
• 2.1 Método del punto fijo
• 2.2 Teorema de la función contractante (o del punto fijo)
• 2.3 Métodos de interpolación
• 2.4 Sistemas de ecuaciones: el método de Newton y sus variantes
• 2.5 Problemas propuestos
• 2.6 Referencias
• 3. Ecuaciones diferenciales ordinarias
• 3.1 ¿Cómo operan los métodos numéricos?
• 3.2 Métodos de un paso
• 3.3 Métodos lineales multipasos (MLM)
• 3.4 Estabilidad
• 3.5 Ecuaciones diferenciales con escalas de tiempo muy diferentes (sistemas ultra-estables)
• 3.6 Selección de un método de integración numérica
• 3.7 Implementación de integradores numéricos en Matlab®
• 3.8 Optimización de parámetros en modelos dinámicos
• 3.9 Problemas propuestos
• 3.10 Referencias
• 4. Ecuaciones diferenciales ordinarias: problemas devalores en el contorno
• 4.1 Introducción
• 4.2 Definición del problema
• 4.3 Métodos más utilizados
• 4.4 Métodos de disparos
• 4.5 Métodos de diferencias finitas
• 4.6 Problemas propuestos
• 4.7 Referencias
• 5.Ecuaciones enderivadas parciales
• 5.1 Introducción
• 5.2 Problemas de equilibrio
• 5.3 Problemas de propagación
• 5.4 Tipos de condiciones de borde
• 5.5 El método de las líneas en problemas de propagación
• 5.6 El método de diferencias finitas en problemas de equilibrio
• 5.7 Métodos de diferencias finitas en problemas de propagación
• 5.8 Problemas propuestos
• 5.9 Referencias
• Casos de estudio
• PROBLEMA 1. REACCIONES MÚLTIPLES EN UN REACTOR BATCH
• PROBLEMA 2.TIEMPO DE RESIDENCIA ÓPTIMO PARA REACCIONESEN SERIE EN UN REACTOR CSTR
• PROBLEMA 3. REACTORES CSTR EN SERIE CON TIEMPO MUERTO
• PROBLEMA 4. ESTANQUES OSCILANTES
• PROBLEMA 5. ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS: ECUACIÓN DE ARRHENIUS E INHIBICIÓN POR SUSTRATO
• PROBLEMA 6. ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS E INTERVALOS DE CONFIANZA: INHIBICIÓN POR SUSTRATO EN SISTEMAS BIOLÓGICOS
• PROBLEMA 7. BIORREACTOR DE CULTIVO CONTINUO: CINÉTICAS DE MONOD E INHIBICIÓN POR SUSTRATO
• PROBLEMA 8. ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS: ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS (EDO)
• PROBLEMA 9. ESTIMACIÓN Y SENSIBILIDAD DE PARÁMETROS EN ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS
• PROBLEMA 10. TRANSFERENCIA DE CALOR EN UNA ALETA CIRCULAR: PROBLEMA DE VALOR DE CONTORNO
• PROBLEMA 11. CILINDRO QUE ROTA ENTRE DOS FLUIDOS
• PROBLEMA 12. APLICACIÓN DE DIFERENCIAS FINITAS A ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES
• REFERENCIAS
• Anexos