program Peclet_1Dp_2p2 ! Advecção-difusão unidimensional permanente de um escalar para ! fluido incompressível e velocidade constante com ou sem termo fonte ! Versão original 1.0 (21 Jan 04) ! Versão 2.0 (17 Nov 04) ! Versão 2.1 ( 9 Ago 08) ! Versão atual 2.2 ( 8 Set 08) ! Última alteração = 9 Set 08 ! MODELO MATEMÁTICO (equação diferencial): ! ! Pe.dT/dx = d2T/dx2 + S ! ! Pe = número de Peclet ! T = incógnita ! x = coordenada espacial ! S = termo fonte ! ! Condições de contorno de Dirichlet: T(0)=0 e T(1)=1 ! Todas as variáveis são adimensionais ! Variáveis de interesse: ! Temperatura no meio do domínio: T(1/2) ! Média da temperatura (T_media) ! Derivada de primeira ordem da temperatura em X=1 (Inclinacao) ! Média da norma l1 do erro numérico (erro médio) ! É necessário que Pe seja diferente de zero pois, para ! Pe muito próximo de zero, as soluções analíticas podem ser errôneas ! MODELO NUMÉRICO (resumo): ! ! Método numérico: volumes finitos ! Malha uniforme unidimensional ! Solver: TDMA ! Precisão quádrupla ! Linguagem Fortran ! Aplicativo usado: Fortran Intel 9.1 ! Tipo de projeto: Console Application ! Tipos de aproximações numéricas: ! Termo advectivo: UDS-1, CDS-2, WUDS, PLDS, QUICK, UDS-2, ADS, TVD, Alfa ! Termo difusivo: CDS-2 para todos os esquemas advectivos, exceto WUDS e PLDS; ! com o QUICK também usa-se CDS-4. ! Termo difusivo na C.C. do QUICK: para CDS-2 e CDS-4, UDS-2 e DDS-2; ! para CDS-4, também com UDS-3, UCDS-3, DDS-3 e DCDS-3 ! T_media: regra do retângulo ! Inclinacao: UDS-2 ! T(1/2): valor nodal para N ímpar; média aritmética para N par ! O processo é iterativo para os esquemas QUICK, UDS-2, ADS e TVD ! A solução é direta para os esquemas UDS-1, CDS-2, WUDS, PLDS e Alfa. ! Aplicação das condições de contorno com volumes fictícios (P=0 e P=N+1) ! Os coeficientes e fontes de P=0 e P=N+1 não são usados no esquema QUICK ! N = número de volumes de controle reais ! N >= 1 para UDS-1, CDS-2, WUDS, PLDS, ADS, TVD, Alfa ! N >= 3 para UDS-2, Quick/CDS-2/UDS-2/DDS-2 e Quick/CDS-4/UDS-2/DDS-2 ! N >= 5 para Quick/CDS-4/UDS-3/DDS-3 ! Soluções analíticas disponíveis para 5 tipos de termos fontes (S) ! Tipo do sistema de equação: ap(P)*T(P) = aw(P)*T(P-1) + ae(P)*T(P+1) + bp(P) ! ARQUIVOS envolvidos no programa (extensão a Peclet_1Dp_2p2_): ! variaveis.f90 = define as variáveis do programa ! solver.f90 = resolve o sistema de equações com o método TDMA ! dados.f90 = lê e escreve os dados do programa, e gera a malha ! coeficientes.f90 = calcula os coeficientes e termo fonte ! calculos.f90 = calcula as soluções analítica e numérica ! resultados.f90 = mostra listagem e gráfico dos resultados ! main.f90 = programa principal ! T.dat = dados para os gráficos ! T.gnu = comandos para Wgnuplot, gráfico de T ! E.gnu = comandos para Wgnuplot, gráfico de erro ! ! Outros arquivos ! Peclet_1Dp_2p2.in = dados do programa ! "caso".txt = saída principal do programa ! "caso".itn = variáveis de interesse ao longo das iterações ! "caso".Richardson_3p0 = variáveis de interesse finais ! leia-me_Peclet_1Dp_2p2.txt = dados básicos sobre o programa ! Notepad.exe = editor de arquivos-texto ! Wgnuplot.exe = programa gerador de gráfico !------------------------------------------------------------------------------- VERSÃO 1.1 = método de diferenças finitas VERSÃO 2.0 = método de volumes finitos !------------------------------------------------------------------------------- Alterações feitas em relação à versão 2.0, além das mencionadas acima, na geração da versão 2.1: 1) Incluídos 6 novos esquemas, totalizando 11 2) Incluído arquivo de saída com as variáveis de interesse para o programa Richardson 3.0 !------------------------------------------------------------------------------- Alterações feitas em relação à versão 2.1, além das mencionadas acima, na geração da versão 2.2: 1) Passado de real*8 (precisão dupla) para real*16 (precisão quádrupla) !------------------------------------------------------------------------------- Seqüência para compilação dos módulos pela primeira vez após criar o projeto: 1) variaveis.f90 2) solver.f90 3) dados.f90 4) coeficientes.f90 5) calculos.f90 6) resultados.f90 7) main.f90