Utilização de observador de estado em substituição a medidor de vazão

• Main Author: Barañano, Audrei Giménez
• Other Authors: Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Florianópolis, SC 2012
• Subjects: Engenharia quimica; Escoamento; Modelos nao lineares; (Estatistica)
• Online Access: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/89548

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química === Made available in DSpace on 2012-10-22T22:56:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229614.pdf: 1314542 bytes, checksum: 0d7589fe60f5e588a50b5920d9480def (MD5) === O objetivo deste trabalho é estimar, indiretamente, a vazão de escoamento em tubulações, tanto em estado estacionário quanto em transientes, que são comuns em processos de fluxo de fluidos em tubulações. A idéia é utilizar medidas de pressão nos extremos do duto, que sempre são disponíveis e mais confiáveis que as medidas de vazão, e utilizar informação das válvulas localizadas nos extremos como medidores de vazão baseados em pressão diferencial de orifício variável. Isso pode ser feito a partir da informação de abertura das válvulas. Desta forma, é possível quantificar a vazão com o conhecimento prévio da abertura da válvula e a pressão lida à sua jusante ou montante, através do uso da equação do orifício. Foi utilizada uma formulação não-linear e uma linearizada para o escoamento dinâmico de um fluido compressível, em espaço de estados. O modelo não-linear para este tipo de problema é composto de um conjunto de equações diferenciais parciais hiperbólicas, e a forma de resolução adotada é a discretização por diferenças finitas centrais. Os contornos do problema abordado são duas válvulas de controle nos extremos da tubulação. As equações que descrevem o movimento dessas válvulas são linearizadas e acopladas ao modelo dinâmico, de forma que elas são utilizadas como medidores de orifício variável para fins de medição de vazão. O modelo não-linear é resolvido nas condições de escoamento experimentais para sua validação. Esse modelo também é linearizado e acoplado a uma matriz de ganho (formando o observador de estado) e assim corrige as diferenças entre a simulação do modelo linearizado e as medições experimentais.