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Um estimador de erro a posteriori para a equação do transporte de contaminantes em regime de pequena advecção (2010)

  • Authors:
  • Autor USP: JESUS, ALESSANDRO FIRMIANO DE - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: ÁGUAS SUBTERRÂNEAS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; JAVA
  • Language: Português
  • Abstract: Vários modelos computacionais que implementam o transporte de soluto em meio poroso saturado surgem constantemente em publicações científicas devido à suma importância dada à compreensão e previsão do transporte de constituintes dissolvidos em água subterrânea. As soluções numéricas obtidas por esquemas computacionais não estão imunes aos erros de discretização. No entanto, a confiabilidade nos resultados obtidos das complexas operações provenientes da dinâmica de fluidos computacional pode ser aumentada através de estimadores de erro a posteriori que indicam a precisão da solução numérica de um modelo matemático que simula o fenômeno físico de interesse. Neste trabalho é apresentado um estimador residual para a equação parabólica que descreve os fenômenos de advecção-dispersão-reação (ADR) em meio poroso saturado, considerando o transporte em regime de pequena advecção. A solução numérica da equação ADR é obtida pelo método dos elementos finitos que emprega termos upwind para minimizar as inconvenientes oscilações espúrias. A implementação do código computacional para obter essa solução numérica e o seu correspondente erro a posteriori, é feita em linguagem JAVA na plataforma Eclipse seguindo o paradigma da Programação Orientada a Objetos (POO). A solução numérica da equação elíptica do fluxo subterrâneo e o seu estimador de erro com características de recuperação do gradiente, o estimador ZZ, também são implementados no código JAVA. Assim, a solução da equação dotransporte é obtida em função da reusabilidade POO prevista na implementação da equação do fluxo. A comparação da solução numérica do modelo ADR 2D com a correspondente solução analítica disponível na literatura, demonstra que o estimador residual apresenta excelentes índices de eficiência. Os resultados numéricos obtidos ) mostraram que o estimador residual encontra-se limitado inferior e superiormente pelo erro real da solução em malha grosseira. O estimador ZZ mostrou-se inadequado para a análise do erro de aproximação das equações ADR. Os exemplos selecionados para verificação e aplicação do estimador residual abrangem, em diferentes escalas, modelos que descrevem reação de primeira ordem e modelos com fenômenos de sorção e retardamento na migração do contaminante em meio poroso saturado. Em conseqüência, o estimador residual proposto provou ser computável, eficiente e robusto no sentido de abranger uma grande variedade das aplicações dos fenômenos de transporte de contaminantes em meio poroso saturado e regime de pequena advecção
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 19.03.2010
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      JESUS, Alessandro Firmiano de; WENDLAND, Edson Cezar. Um estimador de erro a posteriori para a equação do transporte de contaminantes em regime de pequena advecção. 2010.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-06052010-154127/ >.
    • APA

      Jesus, A. F. de, & Wendland, E. C. (2010). Um estimador de erro a posteriori para a equação do transporte de contaminantes em regime de pequena advecção. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-06052010-154127/
    • NLM

      Jesus AF de, Wendland EC. Um estimador de erro a posteriori para a equação do transporte de contaminantes em regime de pequena advecção [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-06052010-154127/
    • Vancouver

      Jesus AF de, Wendland EC. Um estimador de erro a posteriori para a equação do transporte de contaminantes em regime de pequena advecção [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-06052010-154127/

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