CONTROL AUTOMATICO

1. INFLUENCIA DE LA GEOMETRIA DE LOS RECIPIENTES EN EL TIEMPO
DE DESCARGA Y LAS CONSTANTES DE TIEMPO
Objetivos específicos.-
Plantear las ecuaciones matemáticas que rigen estos fenómenos y obtener las f
ormulas finales deseadas.
Compresión de tipos de variables y parámetros en un sistema de control.
Aprender cómo afectan algunas variables al fenómeno de descarga.
Conocer las ecuaciones aplicables a los casos más frecuentes presentados en la
práctica industrial y sus limitaciones.
Calcular y analizar la influencia que ejercen las pérdidas de carga en el proceso
de trasvase sobre los tiempos de descarga.
Analizar el efecto de las variables al fenómeno de descarga.
Conocer las deviaciones experimentales respecto de los datos teóricos.
Analizar la influencia de la geometría del recipiente en los tiempos de descarg
a y las constantes de tiempos de descarga.
Se dispone de dos tanques en serie como se observa en la figura. El primero es
alimentado con aungua de un lago por lo que su disponibilidad es grande.
GEOMETRIA CILINDRICAS.-
Del segundo tanque se surten dos consumidores. Una válvula manual en una de
las corrientes de salida les permite adecuar el caudal a las necesidades de agua
de una torre de enfriamiento de una central eléctrica, circulando por la otra c
orriente de salida la diferencia entre el caudal alimentado y aquel.
F1
F4
F2
F1: flujo de agua que alimenta el primer tanque

2. F2: caudal de salida del segundo tanque
F3: caudal de salida de agua del segundo tanque
F4: flujo de agua que consume la torre de enfriamiento
Hipótesis: régimen turbulento y densidad constante
F2=h2*
F3=h3*
K2: coeficiente de descarga de la válvula del tanque 1
K3: coeficiente de descarga de la válvula del tanque 2
A1;A2: áreas transversales del tanque 1 y 2.
Encuentre las ecuaciones diferenciales que representen el comportamiento din
ámico del nivel en función de las variables de entrada, salidas y parámetros. An
alice el comportamiento transitorio de todas las variables del sistema ¿Qué suc
ede con los caudales de salida?.
Si desea controlar el nivel de liquido a la salida del segundo tanque ¿Qué variabl
e podría manipular?¿que variables perturbaría al sistema de control de nivel ? j
ustifique ambos casos.
VARIEDAD DE GEOMETRIA.-
Una caja de sección triangular alimenta con pasta de papel
Una cinta transportadora donde se forma una delgada película
El flujo de alimentación a la caja,F, es de 9.5 lts/min en
Condiciones de estado estacionario. El flujo de salida
Depende de la altura h de pasta en la caja de la forma.
F[ lts/min]=k* k=2 litros/min*
Las paredes de la caja forman un Angulo de 45º con la normal. La altura de la ca
ja H es de 0.70 metros y el ancho de 0.8 metros.
Defina los límites del sistema e indique cuales son las variables de entrada, las
de salida y los parámetros.

3. Construya un modelo dinámico que permita analizar la evolución de las variables
de salida ante cambio en la variable de entrada ¿Qué tipo de modelo obtuvo?.
Encuentre la evolución temporal del nivel h cuando la alimentación F es increme
ntada en forma súbita en un 20%. Evalué el estado estacionario final.
OTRAS GEOMETRIAS.-
Evaluar tiempos de descarga de las siguientes geometrías encuentre en cada un
a de ellas las diferentes constantes de tiempo de las diferentes geometrías y i
nvestigue la relación existe con los tiempos de descarga.
Encontrar el tiempo necesario para vaciar el tanque hasta el 50% de la altura
del líquido inicial.