Escoamento de Poiseuille em dutos de seção transversal com formato de setor elíptico

Abstract

A solução numérica para o escoamento de Hagen-Poiseuille em um duto com seção transversal com formato de setor elíptico foi obtida através do método de diferenças finitas (MDF). A validação do método foi feita através de resultados analíticos para ângulos de abertura de 90o e 180o. Para os ângulos intermediários, optou-se por fazer uma comparação com uma metodologia numérica independente conhecida como método de Ritz, a partir da qual foi possível verificar os resultados até um ângulo de abertura de 180o. Posteriormente, utilizou-se o método de Ritz para explorar novas geometrias, uma vez que o próprio método é altamente versátil e permite a análise de seções distintas a partir de pequenas modificações no código base. Por fim, optou-se por realizar os gráficos comparativos do fRe para os ângulos de abertura de 45o, 90o, 135o, 180o, 225o, 270o, 315o e 360o com a variação da razão de aspecto dos setor elíptico, além de reportar tabelas para algumas razões de aspecto como 0.3, 0.6 e 0.9.