Ecuación de costos y función objetivo para la optimización del diseño de redes de flujo de líquidos a presión

El diseño de redes de flujo tiene como objetivo determinar el sistema que satisface las condiciones mínimas de presión y de flujo en los puntos de consumo, con la menor inversión y los menores costos de operación. Para dimensionar la red que cumple con las restricciones hidráulicas a un costo mínimo, se han desarrollado varios métodos de solución, de los cuales han recibido especial atención en los últimos años la programación lineal la programación no lineal y los algoritmos genéticos. En este artículo se presenta una ecuación de costos para redes que manejan líquidos, que, en conjunto con el modelo y el método de solución del problema de mecánica de fluidos, constituyen la base fundamental sobre la cual trabaja cualquiera de los tres métodos de optimización mencionados. La ecuación de costos presentada más adelante, al igual que el modelo y el método de solución de redes desarrollado por Narváez, fueron usados por Galeano en la implementación de un mecanismo de optimización para la determinación de la red de menor costo de flujo a presión.

Optimal design problem of liquid distribution systems has been viewed as the selection of pipe sizes and pumps, which will minimize overall costs, accomplishing the flow and pressure constraints. There is a set of methods for least cost design of liquids distribution networks. In the last years, some of them have been studied broadly: linear programming, nonlinear programming, and genetic algorithms.

This paper describes the development of a cost equation and the objective function for liquid distribution networks that together to the mathematical model and the solution method of the flow problem developed by Narvaez, were used by Galeano in a computer model that involves the application of a genetic algorithm to the problem of least cost design of liquids distribution networks.