Cilindros ocos 1-D com geração de calor: uma aproximação suficientemente geral de solução para problemas com condição de Dirichlet variável no tempo

Abstract

Neste trabalho, uma solução aproximada suficientemente geral para problemas de condução de calor transiente em geometria cilíndrica 1-D, com geração de calor e condições de Dirichlet variável no tempo foi apresentada usando o método de funções de Green. Uma importante integral envolvendo funções de Bessel, que faz parte da solução, foi aqui resolvida com detalhes. Os resultados obtidos com o uso dessa solução, quando aplicada em alguns casos particulares de interesse prático, ficaram em boa concordância com as soluções reportadas na literatura. Foi adotada uma metodologia que consiste em fatiar a solução do problema não homogêneo com condições de fronteira não homogêneas em uma solução do problema não homogêneo com condições de fronteira homogêneas mais duas soluções estacionárias relacionadas com as condições de Dirichlet dadas. Com isso, a solução obtida não tem problemas de convergência nas fronteiras da região cilíndrica com as condições prescritas de temperaturas.