Um estudo numérico de otimização estocástica aplicada à estimação de parâmetros de modelos termodinâmicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2008
Autor(a) principal: Lima, Cláudio Távora
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
BR
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Parameter estimation - Thermodynamics
Thermodynamics - Mathematical models
Mathematical optimization
Stochastic processes
Equations of state
Stochastic optimization
Mixing rules
Estimativa de parâmetro - Termodinâmica
Termodinâmica - Modelos matemáticos
Otimização matemática
Processo estocástico
Equações de estado
Otimização estocástica
Regras de mistura
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13777
Resumo: Neste trabalho foi estudado o problema de estimação de parâmetros de modelos termodinâmicos (particularmente, parâmetros de interação binária de regras de mistura de equações de estado cúbicas) utilizando um algoritmo estocástico de otimização global o algoritmo de Luus e Jaakola. O procedimento de otimização foi acoplado a um algoritmo de solução numérica de sistemas de equações não-lineares o método de Newton multivariável, de modo a resolver, internamente, o problema de coexistência de fases. Foram obtidos resultados para os sistemas termodinâmicos cânfora + propano e cânfora + dióxido de carbono, com geração de regiões de confiança para os parâmetros e para o modelo. Os resultados indicaram a viabilidade do uso deste algoritmo no problema de estimação de parâmetros, mas também a inesperada unimodalidade da função-objetivo (outros trabalhos reportaram diversos ótimos locais em processos de estimação de parâmetros termodinâmicos). As respostas do modelo (cálculo de pontos de bolha) com os parâmetros estimados tiveram excelente concordância com os dados experimentais disponíveis.
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spelling Um estudo numérico de otimização estocástica aplicada à estimação de parâmetros de modelos termodinâmicosA numerical study in stochastic optimization applied to parameter estimation of thermodynamic modelsParameter estimation - ThermodynamicsThermodynamics - Mathematical modelsMathematical optimizationStochastic processesEquations of stateStochastic optimizationMixing rulesEstimativa de parâmetro - TermodinâmicaTermodinâmica - Modelos matemáticosOtimização matemáticaProcesso estocásticoEquações de estadoOtimização estocásticaRegras de misturaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADANeste trabalho foi estudado o problema de estimação de parâmetros de modelos termodinâmicos (particularmente, parâmetros de interação binária de regras de mistura de equações de estado cúbicas) utilizando um algoritmo estocástico de otimização global o algoritmo de Luus e Jaakola. O procedimento de otimização foi acoplado a um algoritmo de solução numérica de sistemas de equações não-lineares o método de Newton multivariável, de modo a resolver, internamente, o problema de coexistência de fases. Foram obtidos resultados para os sistemas termodinâmicos cânfora + propano e cânfora + dióxido de carbono, com geração de regiões de confiança para os parâmetros e para o modelo. Os resultados indicaram a viabilidade do uso deste algoritmo no problema de estimação de parâmetros, mas também a inesperada unimodalidade da função-objetivo (outros trabalhos reportaram diversos ótimos locais em processos de estimação de parâmetros termodinâmicos). As respostas do modelo (cálculo de pontos de bolha) com os parâmetros estimados tiveram excelente concordância com os dados experimentais disponíveis.In this work, the problem of parameter estimation for thermodynamic models (particularly, binary interaction parameters for cubic equations of state) was approached using a global stochastic optimization algorithm the Luus and Jaakola algorithm. The optimization scheme was coupled with an algorithm for numerical solution of nonlinear system of equations the multivariable Newton method, in order to solve, internally, the phase coexistence problem. We obtained results for the thermodynamic systems camphor + propane and camphor + carbon dioxide, with generation of confidence regions for parameters and for the model. The results indicate the viability of this algorithm in parameter estimation problems, but also indicate an unexpected unimodal objective-function (other works report several local optima in parameter estimation for thermodynamic models). The model answers (bubble point calculations) with estimated parameters show excelent concordance with available experimental data.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto PolitécnicoBRUERJPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalPlatt, Gustavo Mendeshttp://lattes.cnpq.br/4140908385855725Oliveira, Luiz Nelio Henderson Guedes dehttp://lattes.cnpq.br/0543546857869709Andrade, Mônica Calixto dehttp://lattes.cnpq.br/4303756562067099Silva, Léa de Freitashttp://lattes.cnpq.br/0684197852429199Sacco, Wagner Figueiredohttp://lattes.cnpq.br/7328915770509368Lima, Cláudio Távora2021-01-07T14:41:14Z2010-02-032008-04-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Cláudio Távora. Um estudo numérico de otimização estocástica aplicada à estimação de parâmetros de modelos termodinâmicos. 2008. 60 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Instituto Politécnico, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2008.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13777porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T18:26:48Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/13777Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:26:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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