Title

APLICAÇÃO DO MÉTODO DOS GRADIENTES REDUZIDOS GENERALIZADOS (GRG) NA MINIMIZAÇÃO DA ENERGIA DE GIBBS DO SISTEMA Fe-Cr-O-C

GENERALIZED REDUCED GRADIENT METHOD APPLICATION ON GIBBS ENERGY MINIMIZATION OF Fe-Cr-O-C SYSTEM

Authorship

Silva, Aline Lima da; Heck, Nestor Cezar

Silva, Aline Lima da

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Heck, Nestor Cezar

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DOI

10.5151/2594-5327-0145

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Abstract

O sistema Fe-Cr-O-C é fundamental para descrever a produção de aços inoxidáveis. Pretende-se, neste trabalho, empregar o método dos gradientes reduzidos generalizados (GRG) para calcular equilíbrios multifásicos envolvendo este sistema. Os estados de equilíbrio termodinâmico foram calculados pela minimização da energia de Gibbs total do sistema. Empregou-se, dessa forma, o algoritmo GRG de otimização não-linear implementado na ferramenta ‘solver’ do Excel. A descrição da energia de cada uma das fases do sistema foi feita com base em uma compilação de dados termodinâmicos da literatura. Os resultados mostraram a viabilidade da aplicação do método GRG na minimização da energia de Gibbs de um sistema multicomponente multifásico. A principal vantagem do método é a possibilidade de conduzir cálculos de equilíbrio em planilhas do Excel.

The Fe-Cr-O-C system is fundamental to describe the stainless steel production. The objective of this work is to employ the generalized reduced gradient method (GRG) to calculate multiphase equilibria involving this system. The states of thermodynamic equilibrium were calculated by Gibbs energy minimization of the system. The implemented nonlinear algorithm GRG on Excel’s tool ‘Solver’ was used. The Gibbs energy description of each phase was obtained from thermodynamic data from literature. Results from this work show the possibility of the use of GRG method implemented on Excel for Gibbs energy minimization purposes. The main advantage of the method is the ability to carry out equilibrium calculations within a spreadsheet environment.

Keywords

Otimização não-linear; GRG; Aço inoxidável; Equilíbrio termodinâmico.

Nonlinear optimization; GRG; Stainless steel; Thermodynamic equilibrium