verificação de funções de interpolação em advecção-difusão 1d ...
verificação de funções de interpolação em advecção-difusão 1d ...
verificação de funções de interpolação em advecção-difusão 1d ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
19<br />
Outra forma <strong>de</strong> análise possível é através <strong>de</strong> métodos experimentais, que buscam<br />
estudar estes fenômenos através <strong>de</strong> sua reprodução <strong>em</strong> dimensões reais, ou <strong>em</strong> escala. Estas<br />
soluções são muitas vezes um tanto caras, sendo que, algumas vezes os fenômenos po<strong>de</strong>m<br />
ainda ser <strong>de</strong> difícil reprodução.<br />
E finalmente, a terceira forma <strong>de</strong> análise é através do método numérico. Este método<br />
é muito próximo ao método analítico, consi<strong>de</strong>rando sua natureza teórica <strong>de</strong> solução das<br />
EDP`s, porém, sua solução parte da mo<strong>de</strong>lag<strong>em</strong> mat<strong>em</strong>ática do fenômeno passando pela<br />
discretização (obtenção <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo numérico) e posterior solução algébrica do sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong><br />
equações obtido.<br />
Após o entendimento dos métodos possíveis para análise <strong>de</strong> probl<strong>em</strong>as <strong>em</strong> dinâmica<br />
dos fluidos, é interessante que o conceito <strong>de</strong> CFD seja revisto, passando então a entendê-la<br />
como uma área que trata da obtenção <strong>de</strong> soluções numéricas para EDP`s com uso do<br />
computador (FORTUNA, 2000).<br />
Para conseguir estas soluções, os métodos numéricos mais utilizados são, o método<br />
<strong>de</strong> volumes finitos (MVF), o <strong>de</strong> el<strong>em</strong>entos finitos (MEF) e o <strong>de</strong> diferenças finitas (MDF),<br />
sendo que, no âmbito da CFD o mais usado é o MVF (MALISKA, 2004).<br />
O processo <strong>de</strong> solução numérica difere da solução analítica principalmente na sua<br />
abrangência e acurácia. Enquanto a solução analítica <strong>de</strong> uma EDP numa região R implica na<br />
obtenção <strong>de</strong> função contínua para a variável <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte nesta região, a solução numérica traz<br />
a <strong>de</strong>svantag<strong>em</strong> <strong>de</strong> não po<strong>de</strong>r tratar R como um espaço contínuo, e só admite solução para<br />
pontos discretos <strong>de</strong>ste espaço (FORTUNA, 2000).<br />
A acurácia da solução numérica está fort<strong>em</strong>ente relacionada às aproximações<br />
utilizadas para sua obtenção. Consi<strong>de</strong>rando que, <strong>em</strong> gran<strong>de</strong> parte dos casos, estas<br />
aproximações são conseguidas através <strong>de</strong> expansões <strong>em</strong> séries <strong>de</strong> Taylor (séries infinitas),<br />
torna-se necessário a redução <strong>de</strong>sta série <strong>em</strong> representações finitas. Esta transformação na<br />
representação da série acarreta certo erro ao processo, que explica, <strong>em</strong> parte, a menor acurácia<br />
do método numérico <strong>em</strong> relação ao analítico.<br />
A análise <strong>de</strong> erros, através <strong>de</strong> testes <strong>de</strong> verificação e validação (V&V), t<strong>em</strong> sido uma<br />
necessida<strong>de</strong> quando se preten<strong>de</strong> divulgar artigos ou trabalhos <strong>em</strong> publicações científicas <strong>de</strong><br />
renome (ROACHE, 1998). Por isto, antes <strong>de</strong> fazer qualquer projeto, ou estudo na área <strong>de</strong><br />
dinâmica dos fluidos, <strong>de</strong>ve-se fazer uma prévia análise dos erros envolvidos. Isto po<strong>de</strong> ser<br />
feito através <strong>de</strong> estimativas a priori e estimativas a posteriori.<br />
Na estimativa a priori, procura-se avaliar qualitativamente as dimensões do erro<br />
gerado pelas aproximações numéricas utilizadas. Já na estimativa a posteriori, faz-se a análise