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//Lista 4(Questão 1): Balanço de Energia
clc;
clear;
//VARIAVEIS DE ENTRADA
fe=0.02;
d=4;
ht=5;
ca0=0.5;
cb0=0;
cc0=0;
hu=0.8*ht;
ni=1/100;
area=(%pi*d^2)/4;
v=area*hu;
k1=(1/60);
k2=(1/100);
//Variáveis de Energia:
T0=25;
Tv0=115;
UA=2500;
ro=998;
Cp=4190;
rov=ro
Cpv=Cp;
fv0=0.2;//É o mais ideal
fv=fv0;
lb=2500e3;
esp=2.5/100;
vv=(%pi*ht*esp*d);//vapor assume o volume da camisa
//CONDIÇÕES DE CONTORNO
t0=0;
h0=0.001;
t(1)=t0;
h(1)=h0;
vca(1)=v*ca0;
vcb(1)=v*cb0;
vcc(1)=v*cc0;
rov(1)=ro;
Cpv(1)=Cp;
Tv(1)=Tv0;
T(1)=T0;
//VARIAVEIS DE SIMULAÇÃO
dt=0.5;
cont=1;
tf=500;
ca(1)=ca0;
cb(1)=cb0;
cc(1)=cc0;
//SIMULAÇÃO DO PROCESSO
for i=dt:dt:tf
//Balanço Global
a=fe/area;
b=ni/area;
dhdt=a-b*h(cont);
h(cont+1)=h(cont)+dt*dhdt;
fs=ni*h(cont);
//componente A
a=fe*ca0;
b=((fs/v)+(k1+k2));
dvcadt=a-b*vca(cont);
vca(cont+1)=vca(cont)+dt*dvcadt;
ca(cont+1)=vca(cont+1)/v
//componente B
a=(fe*cb0)+k1*vca(cont);
b=fs/v;
dvcbdt=a-b*vcb(cont);
vcb(cont+1)=vcb(cont)+dt*dvcbdt;
cb(cont+1)=vcb(cont+1)/v
//componente C
a=(fe*cc0)+k2*vca(cont);
b=fs/v;
dvccdt=a-b*vcc(cont);
vcc(cont+1)=vcc(cont)+dt*dvccdt;
cc(cont+1)=vcc(cont+1)/v;
//Balanço de Energia(no tanque)
Q=UA*(Tv(cont)-T(cont));
a1=(fe*T0)/v;
a2=(lb*k1*vca(cont))/(ro*Cp*v);
a3=Q/(ro*Cp*v);
a=a1-a2+a3;
b=fs/v;
dTdt=a-b*T(cont);
T(cont+1)=T(cont)+dt*dTdt;
//Na cammisa
a=((fv0*Tv0)/vv)-(Q/(rov*Cpv*vv));
b=fv/vv;
dTvdt=a-b*Tv(cont);
Tv(cont+1)=Tv(cont)+dt*dTvdt;
t(cont+1)=t(cont)+dt;
cont=cont+1;
end
subplot(331)
plot(t,h)
title("Altura")
xlabel("Tempo(s)");
ylabel("h(m)")
subplot(332)
plot(t,ca,"red")
title("Degradação do componente A")
xlabel("Tempo(s)");
ylabel("Ca(mol/m³)")
subplot(333)
plot(t,cb)
title("Formação do componente B")
xlabel("Tempo(s)");
ylabel("Cb(mol/m³)")
subplot(334)
plot(t,cc,"green")
title("Formação do componente C")
xlabel("Tempo(s)");
ylabel("Cc(mol/m³)")
subplot(335)
plot(t,T,"blue")
xlabel("Tempo(s)")
ylabel("Temperatura no Reator(ºC)")
subplot(336)
plot(t,Tv,"green")
xlabel("Tempo(s)")
ylabel("Temperatura na camisa(ºC)")
mat=[t h ca cb cc T Tv];
disp(mat)
