Métodos Numéricos Aplicados a Ingeniería:

Casos de estudio usando MATLAB

Esta es la página oficial del libro Métodos Numéricos Aplicados a Ingeniería: Casos de estudio usando MATLAB, de los profesores Héctor Jorquera y Claudio Gelmi (Edición UC 2014 y Edición Alfaomega 2016).

Este texto es promocionado por el MathWorks Book Program, creadores de MATLAB.

Resumen del libro

La modelación y simulación numérica son herramientas de gran ayuda en la resolución de nuevos problemas en el ámbito de la ingeniería. Con un enfoque moderno, este libro será de gran ayuda para los estudiantes de las áreas de ciencias e ingeniería, brindándoles las herramientas necesarias para afrontar dichos problemas. En su primera parte, se presentan los distintos métodos numéricos aplicados en ingeniería y cómo ellos se pueden implementar usando el lenguaje MATLAB. La segunda parte incluye una selección de problemas resueltos en las áreas de cinéticas químicas, reactores, biorreactores, transferencia de calor, mecánica de fluidos, entre otras. Dichas soluciones incluyen una detallada descripción de los programas desarrollados. [Extracto del libro]

Aquí encontrarán los códigos MATLAB de los problemas descritos en la sección Casos de Estudio del libro:

Problema 1. Reacciones múltiples en un reactor batch.

Problema 2. Tiempo de residencia óptimo para reacciones en serie en un reactor CSTR.

Problema 3. Reactores CSTR en serie con tiempo muerto.

Problema 4. Estanques oscilantes.

Problema 5.  Estimación de parámetros: ecuación de Arrhenius e inhibición por sustrato.

Problema 6. Estimación de parámetros e intervalos de confianza: Inhibición por sustrato en sistemas biológicos.

Problema 7. Biorreactor de cultivo continuo: cinéticas de Monod e inhibición por sustrato.

Problema 8. Estimación de parámetros: ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO).

Problema 9. Estimación y sensibilidad de parámetros en ecuaciones diferenciales ordinarias.

Problema 10. Transferencia de calor en una aleta circular: problema de valor de contorno.

Problema 11. Cilindro que rota entre dos fluidos.

Problema 12. Aplicación de diferencias finitas a ecuaciones diferenciales parciales.

Programas MATLAB de bonus

Intconfianza.  Este programa calcula intervalos de confianza de parámetros estimados mediante mínimos cuadrados, usando la rutina lsqcurvefit del toolbox de optimización. Intconfianza reemplaza a la rutina nlparci del toolbox de estadísitca, aplicada en el Problema 6. La ventaja de esta función es que no requiere el toolbox de estadítisca para ejecurtarse. El programa se entrega en formato .p, sin ningún tipo de soporte sobre su uso.

McCabe y Thiele.  Este programa usa el método gráfico de McCabe y Thiele para diseñar columnas de destilación.

Idsolver.  Este solver es capaz de resolver una amplia variedad de ecuaciones integrodiferenciales de orden arbitrario, incluyendo las ecuaciones de Volterra y Fredholm IDE, entre otras tantas. [Referencia] [Software]

Otros textos de los autores

1. Claudio Gelmi. Transferencia de Calor, Masa y Momentum: Casos de estudio. Ediciones UC, 2011.

2. Héctor Jorquera. Introducción a la Contaminación Atmosférica. Ediciones UC, 2015.

Última actualización: 20/11/2022