UMA SOLUÇÃO ANALÍTICO-NUMÉRICA PARA A DIFUSIVIDADE DO CALOR EM UM CILINDRO COM E SEM GERAÇÃO DE CALOR

• Autor(a) principal: Gomes, Flávio Mamede Pereira
• Data de Publicação: 2017
• Outros Autores: Coelho, Nailde de Amorim, Pedroso, Lineu José
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
• Texto Completo: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/21349
• topic: Equação do calor. Bessel. Duhamel. ANSYS.

Um grande número de problemas complexos de engenharia ou de interesse prático são resolvidos por meio de programas baseados em métodos numéricos, tal como o MEF. No entanto, na missão de modelagem e simulação da realidade física de muitos desses problemas, torna-se necessário, que estes resultados possam ser confrontados com resultados oriundos de outras fontes, como experimentais e analíticas. Os primeiros podem ser onerosos e/ou demandar muito tempo, e os segundos nem sempre existem na literatura ou requerem soluções matemáticas complexas ou, por vezes, bastantes limitadas para traduzir o problema real. Com efeito, este trabalho apresenta uma solução analítica para a equação do calor em função do ponto e do tempo, num cilindro com geração interna de calor. As soluções analíticas são obtidas utilizando-se as equações de Bessel de primeira espécie de ordem zero, um e dois, e o teorema de Duhamel. Estas soluções foram implementadas no FREEMAT, programa de soluções matemáticas e comparada com resultados obtidos com o programa ANSYS. Os resultados obtidos apresentaram uma excelente correlação, e correspondem as tendências esperadas para o fenômeno em questão.