Implementação de gerador de malha computacional para o caso de difusão pura de calor em uma placa bidimensional

Abstract

A atividade industrial está cada vez mais aumentando e a engenharia está avançando em diversos campos. Os processos de controle e manutenção da temperatura em objetos é algo muito importante que vem sendo bastante estudado pela matemática, garantindo qualidade do projeto. É neste cenário que o uso de métodos numéricos é aplicado em simulações de transporte de energia, tendo em vista as equações matemáticas que governam esses fenômenos. Este trabalho tem como objetivo a exposição de uma estratégia, bastante utilizada atualmente, para análise de gradientes de temperaturas, a estratégia consiste na aplicação do Método dos Volumes Finitos. Levando-se em consideração a geometria da placa, retangular, é desenvolvida uma rede nodal em coordenadas cartesianas, a discretização da geometria torna possível o uso de linguagem computacional para calcular o gradiente de temperaturas na placa, cujas condições de contorno são determinadas previamente. Utilizando a biblioteca Numpy, da linguagem de programação Python, é possível realizar a simulação de uma condução de calor bidimensional na placa, constatando que o método numérico utilizado obtém êxito em sua estratégia proposta, convergindo para uma solução exata.