Desenvolvimento e implementação do método difusional bidimensional transiente para solução numérica de problemas convectivos difusivos

• Autor(a) principal: Luiz Claudio Alvarenga Crespo
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SBPS-7B5J63
• topic: Transporte de poluentes; Convecção-difusão; Meios porosos; Contaminação de solos; Método difusional; Aguas subterraneas Poluição; Difusão de processos; Mecanica dos fluidos; Engenharia mecânica; Solos Contaminação; Calor Convecção

O estudo de contaminação da água subterrânea passa pela interpretação dos mecanismos relevantes envolvidos na migração do contaminante (problemas de transporte). Tais problemas são descritos por equações de convecção-difusão cuja solução numérica pode ser obtida por meio de técnicas discretas, quando o problema é dominado pela difusão. No entanto, quando tais problemas são dominados pela convecção, as técnicas numéricas clássicas apresentam dificuldades relacionadas com a dispersão e oscilações numéricas. A necessidade de aprimoramento desses métodos, principalmente, no tratamento de problemas predominantemente convectivos pode ser verificada pelos inúmeros métodos e técnicas ad doc que têm sido desenvolvidos com este fim. Tais técnicas modificam os parâmetros da equação convectivo-difusiva, o que pode conduzir a erros de solução e dúvidas quanto ao problema que realmente se está resolvendo. Recentemente, foi desenvolvida uma técnica, denominada método difusional, que propõe uma modificação na equação de convecção-difusão de forma a torná-la puramente difusiva, através de manipulação algébrica, sem perder as características da equação original, visando sua solução pelas técnicas clássicas de diferenças, volumes ou elementos finitos.Este trabalho desenvolve o método difusional para solução de problemas bidimensionais convectivo-difusivos transientes acoplado à técnica de volumes finitos. O algoritmo numérico teve por base a adptação de um esquema existente na literatura para a solução de problemas puramente difusivos o CONDUCT desenvolvido por Patankar (1991). Foram feitos testes com dois problemas benchmark, com objetivo de testar a performance do esquema proposto. Também aplicou-se a técnica para resolver um problema real e a solução obtida foi comparada com os resultados da literatura. Os resultados obtidos mostram que o método difusional é uma ferramenta eficiente para solução de problemas convectivo-difusivos bidimensionais transientes e é uma técnica de fácil implementação.