Difusão 3D em Geometria Arbitrária Usando Coordenadas Generalizadas

Este trabalho apresenta a solução numérica da equação de difusão 3D em regime transiente, para um domínio arbitrário. Para atingir os objetivos delineados, a equação de difusão foi discretizada usando coordenadas generalizadas via método dos volumes finitos com uma formulação totalmente implícita. O modelo utilizado considera variações nas dimensões do sólido, nas propriedades de transporte, e prever condições de contorno convectiva e prescrita. O sistema de equações obtido foi resolvido pelo método de Gauss-Seidel e foi desenvolvido um código computacional na plataforma Windows utilizando a linguagem de programação FORTRAN. A solução proposta foi validada para malhas estruturadas ortogonais e não-ortogonais, usando soluções analíticas e numéricas da equação de difusão pesquisadas na literatura para várias geometrias. As ferramentas desenvolvidas foram aplicadas na secagem de telhas cerâmicas com ar aquecido. A partir de dados experimentais, utilizando o método inverso, foi possível determinar os parâmetros termofísicos tanto constantes quanto variáveis. Os resultados obtidos se mostraram consistentes e coerentes quando comparados com dados da literatura, para condições similares.