Método de Galerkin en elementos finitos (y II): Con funciones cuadráticas

• Autores: Manuel Tenés Hernández
• Localización: Ingeniería química, ISSN 0210-2064, Nº. 403, 2003, págs. 229-234
• Idioma: español
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• Resumen

  • En la primera parte se expuso cómo la técnica de Galerkin en elementos finitos con funciones lineales, aplicadas a la catálisis heterogénea, permite la estimación de factores de eficacia en sistemas con severas limitaciones difusionales. El método ahora aquí empleado utiliza funciones básicas polinómicas.

    1. Introducción Los sistemas catalíticos con enzimas inmovilizadas sobre partículas porosas, con diversas geometrías, vienen caracterizados por modelos matemáticos que utilizan ecuaciones diferenciales de segundo orden; resultando un problema típico de condiciones de contorno en dos puntos. El tratamiento específico de este tipo de ecuaciones es variado (pesos residuales, diferencias finitas, desarrollos en serie, etc.). En todos estos procedimientos la solución se define de forma que asume implícitamente las condiciones de frontera del sistema.

    Finlayson [1] desarrolla el método de Galerkin en elementos finitos aplicado a un sistema enzimático heterogéneo sobre una lámina y regido por una cinética de orden uno. Resuelve el problema de forma analítica, dado su carácter lineal, empleando funciones básicas lineales y cuadráticas. Para ello fracciona la partícula catalítica en cuatro divisiones iguales. En artículo anterior (parte I) se ha aplicado el procedimiento a un soporte esférico y con cinéticas de orden uno y michaeliana simple, utilizando funciones básicas Ni lineales [2].