Aplicação de transformada difeomorfa para resolução de EDPs com domínios curvilíneos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X90584

Palavras-chave:

Escoamento, Numérico, Curvilíneo, Difusão, Simulação

Resumo

A compreensão dos fenômenos naturais muitas vezes exige a aplicação de modelos matemáticos complexos. Em diversos casos, para capturar de maneira precisa e abrangente esses fenômenos, é essencial recorrer às equações diferenciais parciais (EDPs), que são ferramentas poderosas na descrição de processos físicos e naturais. As EDPs abrangem uma ampla variedade de fenômenos e possuem diferentes características, exigindo abordagens diversas para sua resolução. Contudo, as técnicas tradicionais de resolução de EDPs muitas vezes operam sob a suposição de que o domínio onde estão definidas é retangular. Essa suposição simplifica significativamente o processo de solução das equações, facilitando o uso de técnicas matemáticas tradicionais. No entanto, tal pressuposto pode ser limitante quando lidamos com fenômenos que ocorrem em domínios com geometrias mais complexas, como domínios curvilíneos. Este estudo se concentra, portanto, na resolução de EDPs definidas em domínios curvilíneos, visando expandir as possibilidades de aplicação das técnicas clássicas. Para alcançar esse objetivo, recorremos aos princípios da Geometria Diferencial. Sob condições específicas, é possível desenvolver uma transformação difeomorfa, que estabelece um novo sistema de coordenadas. Essa transformação permite que o domínio curvilíneo seja representado de forma equivalente em um domínio retangular, permitindo a aplicação das técnicas clássicas de resolução de EDPs.

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Biografia do Autor

Joel Junqueira de Moraes, Universidade Federal do Rio Grande

Graduação em andamento em Engenharia Mecânica.

André Meneghetti, Universidade Federal do Rio Grande

Doutor em Engenharia Mecânica.

Referências

Boyce, W. E. & DiPrima, R. C. (2001). Elementary differential equations and boundary value problems. (7th ed.). Wiley.

Grinfeld, P. (2013). Introduction to Tensor Analysis and the Calculus of Moving Surfaces. Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4614-7867-6

Hirsch, C. (2007). Numerical Computation of Internal and External Flows. (2nd ed.). Elsevier Science and Technology.

Hoffman, J. D. (2001). Numerical Methods for Engineers and Scientists. (2nd ed.). MARCEL DEKKER.

Meneghetti, A. (2018). Soluções para problemas de dispers˜ao e escoamento com condições de contornos curvil´ıneos por transformações difeomorfas conformes. PhD thesis, [Programa de P´os-Graduação em Engenharia Mecˆanica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul]. LUME, Reposit´orio Digital da UFRGS.

Ruggiero, M. A. G. & Rocha Lopes, V. L. (1996). C´alculo Num´erico - Aspectos Te´oricos e Computacionais. (2nd ed.). Pearson.

Strikwerda, J. (2007). Finite Difference Schemes and Partial Differential Equations. (2nd ed.). SIAM.

Stull, R. B. (1988). An Introduction to Boundary Layer Meteorology. Kluwer Ac. Publ. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-009-3027-8

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Publicado

2025-03-10

Como Citar

Moraes, J. J. de, & Meneghetti, A. (2025). Aplicação de transformada difeomorfa para resolução de EDPs com domínios curvilíneos. Ciência E Natura, 47(esp. 1), e90584. https://doi.org/10.5902/2179460X90584

Edição

Seção

IV Jornada de Matematica e Matematica aplicada UFSM

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