José Bezerra Pessoa Filho

Centro Técnico Aeroespacial
Instituto de Aeronáutica e Espaço
São José dos Campos, SP

Resumo

A equação de transferência de calor por radiação (Radiative Transfer Equation - RTE) resulta da aplicação do princípio da conservação da energia radiativa emum meio que emite, absorve e espalha radiação térmica. É o caso, por exemplo, da atmosfera terrestre que exerce um efeito atenuante sobre a emissão solar de radiação térmica. Outros exemplos de meios participantes são os produtos de combustão de motores-foguetes e proteções térmicas para veículos espaciais. A equação de transferência de calor por radiação térmica é do tipo integro-diferencial cuja solução exata somente é possível em alguns poucos casos. Como conseqüência, métodos aproximados foram desenvolvidos ao longo dos anos. Certamente, o método mais utilizado nos dias de hoje é o Método das Ordenadas Discretas (MOD). No que pese o seu grande uso, o MOD sofre de problemas numéricos que estão ligados à definição do conjunto de ordenadas discretas utilizado na sua implementação. O método de solução proposto no presente trabalho utiliza o conceito de Método das Ordenadas Discretas mas leva em consideração o comportamento descontínuo da intensidade de radiação térmica eliminando, dessa forma, problemas de instabilidade numérica. O método desenvolvido foi aplicado a geometrias uni e multidimensionais. Nas aplicações investigadas, o método desenvolvido mostrou-se mais eficaz (computacionalmente) e preciso que o Método da Ordenadas Discretas. A apresentação seguirá os seguinte itens: 1) Motivação prática da investigação; 2) Aspectos físicos da transferência de calor por radiação em meios participantes; 3) Equação da transferência de calor por radiação térmica; 4) Comportamento descontínuo da intensidade de radiação; 5) Método das Ordenadas Discretas; 6) Novo método de solução proposto; 7) Aplicação do método; 8) Método das Ordenadas Discretas vs. Método proposto; 9) Vantagens e desvantagens do novo método de solução; 10) Conclusões.