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EES- Curso Teorico Practico

Oct 13, 2015

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Breve presentacion acerca del software EES con aplicaciones para Termodinamica y Transferencia de Calor
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  • EES

    Engineering Equation Solver

    Presentado por:

    Juan Pablo Vargas Bautista Consultor Auditorias y Eficiencia Energtica

    Cochabamba, Octubre 2013

    By JPVB

    1

  • 1. Introduccin Bsica de Termodinmica

    2. Introduccin Bsica de Transferencia de Calor

    3. Introduccin EES

    4. Conceptos bsicos de programacin en EES

    5. Resolucin de problemas de termodinmica con EES

    6. Programacin de un ciclo Rankine

    7. Programacin de un ciclo de Refrigeracin Solar

    8. Tablas Paramtricas y Grficas en EES

    By JPVB

    Contenido

    2

  • By JPVB

    Introduccin

    Curso EES

    3

    Our energy challenge, R. E. Smalley

    27th Illinois Junior Science & Humanities Symposium

    April 3, 2005

    Rice University

    Humanitys Top Ten Problems for next 50 years

    1. ENERGY

    2. WATER

    3. FOOD

    4. ENVIRONMENT

    5. POVERTY

    6. TERRORISM & WAR

    7. DISEASE

    8. EDUCATION

    9. DEMOCRACY

    10. POPULATION

    2004 6.5 Billion People

    2050 ~ 10 Billion People

    World energy sources and demand in millions of barrels of oil equivalent per

    day (BOE) Source: John F. Bookout (President of Shell USA) ,Two Centuries of Fossil Fuel Energy International Geological Congress, Washington DC; July 10,1985.

    Episodes, vol 12, 257-262 (1989).

    Actuales Retos del Ingeniero

    Mecnico y Electromecnico en el

    mbito Energtico

  • By JPVB

    Introduccin

    4

    El consumo de energa es necesario para el desarrollo econmico y social de todos los

    pases.

    Gracias a la energa es posible tener un estilo de vida que sera imposible disfrutar si no

    dispusiramos de recursos energticos.

    Por qu hay que ahorrar

    energa?

    - Agotamiento de las energas no

    renovables.

    - Impactos negativos en el medio

    ambiente.

    - Inseguridad del abastecimiento

    energtico.

    Desarrollo Sustentable

    Curso EES

  • By JPVB

    Introduccin

    5

    ALTERNATIVAS

    Curso EES

  • By JPVB

    Termodinmica

    6

    Aplicacin de la primera y segunda ley de la termodinmica: - Primera Ley de la Termodinmica: La energa no se crea ni se destruye, se transforma - Segunda Ley de la Termodinmica: La energa tiene calidad , la transferencia de calor se realizan en una direccin - Entropa: grado de desorden de un sistema, energa no disponible para realizar trabajo til

    Curso EES

  • By JPVB

    Mecanismos de Transferencia de Calor

    7

    Conduccin: Transmisin de calor a travs de un slidos en contacto directo con otro

    slido.

    Conveccin: Transmisin de calor por movimiento real de las molculas de una

    sustancia o fluido.

    Radiacin: Transmisin de calor entre dos cuerpos, el calor atraviesa el espacio en

    forma de rayos infrarrojos

    Curso EES

  • By JPVB

    INTRODUCCIN

    8

    Curso EES

    EES ha sido desarrollado por dos profesores, el Dr. William

    Beckman y el Dr. Sanford Klein, ambos de la Universidad de

    Wisconsin.

    EES proporciona la solucin numrica de un conjunto de

    ecuaciones algebraicas. Tambin se puede utilizar para:

    - Resolver diferenciales y ecuaciones integrales.

    - Hacer optimizacin.

    - Proporcionar los anlisis de incertidumbre y regresin

    lineal y no lineal.

    - Generar grficos con calidad de publicacin.

  • By JPVB

    INTRODUCCIN

    9

    Curso EES

    EES se puede utilizar para resolver problemas de diseo

    en el que los efectos de uno o ms parmetros deben ser

    determinados.

    Estudio paramtrico mediante una tabla, que es similar a

    una hoja de clculo. El usuario identifica las variables

    independientes mediante la introduccin de sus valores en

    las celdas de tabla.

    EES calcula los valores de las variables dependientes de

    la tabla.

  • By JPVB

    INTRODUCCIN

    10

    Curso EES

    Base de datos de propiedades termodinmicas y de

    transporte es de gran ayuda en la solucin de

    problemas en termodinmica, mecnica de fluidos y

    transferencia de calor.

    Se puede utilizar para muchas aplicaciones de

    ingeniera, es ideal para la docencia en los cursos de

    ingeniera mecnica y para el ingeniero en la prctica

    de su profesin frente a la necesidad de resolver

    problemas prcticos.

  • By JPVB

    VENTAJAS

    11

    Curso EES

    Hay dos grandes diferencias entre EES y otros programas

    similares:

    1. EES permite a las ecuaciones con variables

    desconocidas colocarlas en cualquier orden. EES reordena

    automticamente las ecuaciones para obtener una solucin

    eficiente.

    2.) EES proporciona muchas funciones integradas de

    propiedades matemticas y termofsicas tiles para los

    clculos de ingeniera.

    Las propiedades de transporte tambin estn disponibles

    para una gran cantidad de sustancias.

  • By JPVB

    VERSIONES

    12

    Curso EES

  • By JPVB

    BIBLIOTECA

    13

    Curso EES

    La biblioteca de las funciones matemticas y de

    propiedades termofsicas de EES es extensa. EES tambin

    permite que el usuario introduzca sus relaciones funcionales

    propias de tres maneras diferentes:

    1. Mediante tablas, para el acceso y la interpolacin de

    datos, de modo que los datos se pueden usar directamente

    en la solucin del conjunto de ecuaciones.

    2. El lenguaje de EES permite la inclusin de funciones,

    procedimientos y mdulos escritos por el usuario.

    3. Compilado funciones y procedimientos, escritos en un

    lenguaje de alto nivel, como Pascal, C o FORTRAN, puede

    ser dinmicamente vinculados con EES.

  • By JPVB

    HELP

    14

    Curso EES

  • By JPVB

    CARACTERISTICAS

    15

    Curso EES

    Excelente herramienta para ingenieros:

    - Lookup tables para interpolaciones lineales, cubicas y

    cuadrticas

    - Regresiones

    - Plots

    - Visualizacin en Diagrama

    - Animacin (Avanzado!)

    - Libreras lista para utilizar propiedades de fluidos, materiales

    - Se puede copiar tablas de y hacia Excel

  • By JPVB

    CARACTERISTICAS

    16

    Curso EES

    Excelente herramienta de anlisis:

    Estudios paramtricos

    Propagacin de errorres

    Mnimos y mximos.

  • By JPVB

    CARACTERISTICAS

    17

    Curso EES

    Herramientas matemticas incluye:

    - Integracin, derivacin numrica

    - Nmeros complejos y ngulos

    - Funciones Bessel

    - Funciones de error Gausianas ERF y ERFC

    - Numeros reales e imaginario

  • By JPVB

    RESOLVIENDO ECUACIONES

    18

    Curso EES

    234.1

    21

    77

    2

    32

    x

    y

    x

    yx

    1

    f = 2 ln

    D 3.7 +

    2.51

    Re f

    Cmo resolvera estas ecuaciones?

    Y ecuaciones implcitas como la siguiente?

    Examples/Getting Started -- EES/Solving

    multiple equations

  • FORMATO

    19

    Curso EES

    Arrays Arreglos

    Asi se define los arreglos - Arrays" T[1] = 20 T[4] = 25 K[2,2] = 10 Es un arreglo 2-D (matriz)"

    Potencia

    Potencia" k^2 = 5

  • FORMATO

    20

    Curso EES

    Valor absoluto

    Valor Absoluto"

    value_abs = abs(k)

    Letras Griegas!

    Letras Griegas"

    DELTAT = 1 o deltaP = 2

    OMEGA = 100 o omega = 100

    THETA = 45 o theta = 45

  • FORMATO

    21

    Curso EES

    Formato general Formato general"

    y_old = 10 "Subscript"

    z|alpha = 9 "Superscript"

    x_dot = 10 pone el punto sobre x!"

    x_ddot = 2 "Doble punto sobre x"

    x_hat = 2 Sombrero ^ sobre x"

    x_bar = 22 Barra sobre x"

    angle|o = 20 angulo"

    T|star = 325 T asterisco T*"

    Y|plus = 0.12 T+"

    T_infinity = 25 T"

  • FORMATO

    22

    Curso EES

    Formato general Formato general"

    y_old = 10 "Subscript"

    z|alpha = 9 "Superscript"

    x_dot = 10 pone el punto sobre x!"

    x_ddot = 2 "Doble punto sobre x"

    x_hat = 2 Sombrero ^ sobre x"

    x_bar = 22 Barra sobre x"

    angle|o = 20 angulo"

    T|star = 325 T asterisco T*"

    Y|plus = 0.12 T+"

    T_infinity = 25 T"

  • FORMATO

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    Curso EES

    Compilador

    Empieza con $

    Ver la ayuda Help para utilizar $

    Tpico uso: $TabStops 0.5 cm

    $UnitSystem SI MASS C KPA KJ DEG

    Tambin se puede utilizar directivas como: $If Condition

    ...

    $Else

    ...

    $EndIf

  • FORMATO

    24

    Curso EES

    EES define un nmero largo de constantes

    Options > Constants. g# (graviedad)

    Se puede escribir

    F = m * g#

    En vez de

    g = 9.81 [m/s^2]

    F = m * g

    true#, false# (test boleanos)

    sigma# (Stefan-Boltzmann radiacin)

    C# (velocidad de la luz)

    R# (constante universal de gases) Asi que la constante ideal de aire sera:

    R_air = R# / MolarMass(Air)

  • VISUALIZACIN

    25

    Curso EES

  • VISUALIZACIN

    26

    Curso EES

  • Muchas Gracias por su Atencin

    Juan Pablo Vargas Bautista

    [email protected]

    By JPVB

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