Simulação da transferência de calor por condução em superfícies de geometria complexa utilizando o método de Monte Carlo

• Autor(a) principal: Tasoniero, Felipe Roque
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/173827
• topic: Engenharia mecânica; Heat Transfer; Random Walks; Monte Carlo Method; Simulation

O presente trabalho tem como objetivo simular a transferência de calor por condução em uma região bidimensional utilizando o Método de Monte Carlo, considerando condição de regime permanente. Simulou-se um problema de transferência de calor em um perfil de geometria quadrática com quatro espaços vazios em seu interior, utilizando temperaturas pré-definidas como condições de contorno. As simulações foram realizadas pelo Método de Monte Carlo, utilizando a técnica de passeios aleatórios flutuantes, e pelo Método de Elementos Finitos, onde para este último foi utilizado o software ANSYS Academic® para obter sua solução. Os resultados da simulação pelo Método de Monte Carlo mostraram que a progressão da convergência das temperaturas pontuais reduzia em relação ao aumento do número de partículas simuladas. Os resultados obtidos pelo Método de Monte Carlo foram comparados então aos obtidos pelo Método de Elementos Finitos, resultado em um erro de aproximadamente 1,0%. O tempo de processamento obtido pela simulação por Monte Carlo foi de aproximadamente 1,0 seg. enquanto que para a simulação por Elementos Finitos foi próximo de 10 seg. Concluiu-se então que o Método de Monte Carlo se mostrou eficaz em solucionar problemas de transferência de calor e também demonstrou sua viabilidade frente a outros métodos convencionais utilizados para solucionar problemas de transferência de calor.