Aplicação dos métodos PSO e PSO/HJ em um problema termodinâmico

• Autor(a) principal: Carvalho, Shayane da Silva
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27862
• topic: Otimização; Enxame de Partículas; Hooke Jeeves; Estabilidade Termodinâmica; PSO; PSO/HJ; Optimization; Particle Swarm; Hooke Jeeves; Thermodynamic Stability

Este trabalho tem como finalidade realizar uma análise sobre os métodos Enxame de Partículas (PSO) e Enxame de Partículas/Hooke Jeeves (PSO/HJ) aplicados na resolução de um problema termodinâmico. O problema do cálculo do equilíbrio químico de fases de uma mistura está presente em processos da Engenharia Química. Para ser resolvido é necessário que se estude a priori a estabilidade termodinâmica do sistema, a qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. Tal problema pode ser abordado como um problema de otimização conhecido como a minimização da função distância do plano tangente à energia livre de Gibbs molar, onde modelos termodinâmicos, de natureza não convexa e não linear, são utilizados para descrevê-lo. Para proporcionar uma completa predição do equilíbrio de fases, é necessário não apenas a determinação do minimizador global da função objetivo do teste de estabilidade, mas também a obtenção de todos os seus pontos estacionários. Para auxiliar os métodos serão utilizadas a técnica da polarização, que irá permitir que todos os pontos estacionários sejam encontrados e a técnica da repulsão. São apresentados como resultados: testes em diferentes misturas já abordadas na literatura, estudo dos parâmetros do método PSO, comparações entre PSO e PSO/HJ e por fim, um estudo dos parâmetros internos do método PSO/HJ. Os resultados mostraram que os métodos foram eficientes e robustos na minimização do problema.