Resolución de problemas de transferencia de calor y sus aplicaciones

The study of transport phenomena characterizes an area with various applications in different fields of science and engineering. In the case, in heat transfer phenomenon innumerous applications that can be found, such as the heat transfer in reactors, distillation columns, dryers, among others. The physical analysis of these problems, whose mathematical formulation depends on hypotheses considered, requires the resolution of models with different levels of complexity (algebraic equations system, differential equations system, integro-differential system and differential algebraic system), and which difficultly present analytical solution. In academic context, the treatment of these problems in different disciplines of engineering undergraduate courses is not a trivial task, given the structure available by universities and due to inherent difficulty in working with numerical methods. In this contribution, the aim is development of a graphical environment for the treatment of heat transfer problems in disciplines of Transport Phenomena. For this purpose, it is considered the Scilab® software, a programming environment that presents source code with free access, as platform for the development of computational routines. From the results obtained by using the GUI (Graphical User Interface), it is possible to conclude that the development of this type of platform will help the professors of Transport Phenomena in relation to physical analysis both of the problems of heat transfer in solids and of the charts of Gurney Lurie without the concern with the development of specific computational routines.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)O estudo dos fenômenos de transporte caracteriza uma linha de pesquisa com grande aplicabilidade em diferentes campos de ciência e engenharia. Em se tratando do fenômeno de transferência de calor, inúmeras são as aplicações que podem ser encontradas, dentre as quais pode-se citar a transferência de calor em reatores, colunas de destilação, secadores, entre outras. A análise física destes problemas, cuja formulação depende das hipóteses consideradas, requer a resolução de modelos matemáticos com diferentes níveis de complexidade (sistema de equações algébricas, sistema de equações diferenciais, integro-diferenciais e algébrico-diferenciais) e que dificilmente apresentam solução analítica. No contexto acadêmico, o tratamento destes problemas nas diferentes disciplinas dos cursos de graduação em engenharia não é uma tarefa trivial, visto a estrutura disponibilizada pelas universidades e devido à dificuldade inerente em se trabalhar com métodos numéricos. Diante do que foi apresentado, a presente proposta tem por objetivo desenvolver um ambiente gráfico para o tratamento de problemas de transferência de calor para fins de auxílio da disciplina de Fenômenos de Transporte. Para essa finalidade considera-se o software Scilab®, ambiente de programação que apresenta código fonte com livre acesso, como plataforma para o desenvolvimento das rotinas computacionais. A partir dos resultados obtidos com o uso da plataforma GUI (Graphical User Interface) é possível concluir que o desenvolvimento deste tipo de ferramenta auxiliará os docentes da disciplina de Fenômenos de Transporte em relação à análise física tanto dos problemas de transferência de calor em sólidos quanto dos diagramas de Gurney-Lurie sem a preocupação com o desenvolvimento de rotinas computacionais específicas para essa finalidade