Solução numerica de problemas de mudança de fase usando formulação em um dominio com acompanhamento da frente

Abstract

O presente trabalho trata de simulação numérica de problemas envolvendo mudança de fase. Existem dois tipos principais de solução; o método da temperatura e o método da entalpia, no qual não se conhece a posição da frente e o problema é resolvido com formulação única para todo o domínio. No método da entalpia a existência da mudança de fase só é "noticiada" por meio do termo-fonte da equação da energia, surgindo, então, uma infinidade de métodos baseados na maneira de tratar este termo-fonte. O método proposto neste trabalho não se classifica nestes dois tipos clássicos. Possui uma nova concepção, baseada principalmente na idéia de dar um melhor tratamento numérico à frente de mudança de fase, porém, sem os inconvenientes da aplicação de uma condição de interface, como no método da temperatura. O novo método leva a excelentes soluções unidimensionais. O método é generalizado utilizando-se de coordenadas curvilíneas não ortogonais e malhas móveis. São propostos dois tipos de malhas móveis, gerando duas metodologias diferentes, porém, com a mesma concepção. Este trabalho vem abrir um novo caminho para a simulação numérica de problemas de mudança de fase, estreitando os limites entre as duas linhas de pesquisa clássicas na área.