Octubre 01 de 2024
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Grados de libertad
GRADOS DE LIBERTAD
El modelamiento matemático, describe matemáticamente las relaciones entre las variables de un proceso. En
otras palabras, el flujo de materiales del proceso real se convierte en flujo de información en las abstracciones
matemáticas de los modelos. Este flujo de información, son los valores de las variables, las cuales están
incluidas en el diseño, tales como composiciones de las corrientes, temperatura, presión, velocidad de flujo y
entalpías de las corrientes. En este punto debemos distinguir dos tipos de variables:
Variables intensivas: Independientes de la cantidad de materia (Ej. Presión y temperatura)
Variables extensivas: Dependen de la cantidad de material
La consistencia en el diseño deberá emplear restricciones sobre los posibles valores que puedan tomar estas
variables. Los valores de algunas variables serán fijados directamente por las especificaciones del proceso. Los
valores de otras variables deberán determinarse por las relaciones de diseño.
Los grados de libertad de un proceso son las variables independientes que deben ser especificadas para definir
un proceso en forma completa.
"Grados de libertad"= Número de variables de diseño - Número de relaciones de diseño
Si, NV = Número de posibles variables en un problema de diseño
NR = número de relaciones de diseño
ND = número de grados de libertad
VD R
N = N - N
Las restricciones pueden ser:
Inherentes
Balances de masa
Balances de energía
Distribución entre las fases (equilibrio de fases)
Equilibrio químico
ND representa la libertad que tiene el diseñador de manipular las variables para encontrar el mejor diseño. Esta
manipulación se refiere a que el diseñador puede dar valores fijos a un número de variables igual al número de
grados de libertad.
