Metodologia numérica para solução de modelos de biotransferência de calor por meio de funções de base radial - Ietec

Metodologia numérica para solução de modelos de biotransferência de calor por meio de funções de base radial

Mestre
Luiz Otávio Barbosa

Um amplo número de problemas de biotransferência de calor envolve equações nãolineares com condições de contorno não-lineares ou dependentes do tempo. Apesar das soluções analíticas disponíveis, muitas formas clássicas e modificadas da famosa equação de Pennes requerem soluções numéricas rápidas e precisas. Este trabalho introduz o método de função de base radial (FBR) aplicado à solução da equação de biotransferência de calor com condições de contorno não-lineares, relacionadas às condições de contorno para aquecimento constante, aquecimento por função degrau e aquecimento por função periódica. Além disso, um esquema adaptativo temporal foi utilizado com o método de FBR. Os resultados numéricos obtidos apresentaram erros da ordem de 0,1%, quando comparados com soluções analíticas, e permitem afirmar que a metodologia proposta é precisa para as diversas condições de contorno propostas. Especificamente, para o caso de aquecimento por função degrau, dois diferentes parâmetros de forma das FBR foram aplicados para manter a precisão desejada. Os perfis espaciais mostraram que os nós localizados nos limites foram a fonte primária de erros numéricos e sugeriram a implementação de algoritmos adaptativos para refinamento de nós no espaço.

Palavras-chave: Funções de base radial. Métodos adaptativos. Biotransferência de calor.

Baixar dissertação completa

Data: 05/02/2018

Banca avaliadora: Profa. Dra. Daniela Carvalho Lopes - UFSJ , Prof Dra. José Helvécio Martins - Ietec, Prof. Dr. Rafael Pinheiro Amantéa - Ietec (Orientador)

Aos meus colegas do curso de mestrado, agradeço a convivência desse período e se tornaram meus amigos. Agora, não posso deixar de agradecer aos grupos de estudos das sextas e dos sábados que são os Mestrandos Pierre, Robson, Josué, Edy, Ivan, Larissa e Fernanda, orquestrados pelos Doutores Rafael e Mauri Fortes. E eu, componente dessa história, só tenho a agradecer por fazer parte desse pequeno ou “parcial” mundo fascinante do conhecimento. Um MUITO OBRIGADO!!!!!! Agradeço a todos os professores e aos funcionários do IETEC, que em conjunto com os alunos, fazem a diferença para manter os sábados mais amenos, mais agradáveis e em um clima saudável, que proporcionam um melhor estudo aos alunos. Parabéns!!!!!