UMA SOLUÇÃO ANALÍTICO-NUMÉRICA PARA A DIFUSIVIDADE DO CALOR EM UM CILINDRO COM E SEM GERAÇÃO DE CALOR - Gomes, Flávio Mamede Pereira; Coelho, Nailde de Amorim; Pedroso, Lineu José (Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia, 2017)
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.