program prog9_cfd1 ! Advecção-difusão unidimensional permanente da quantidade de movimento ! linear de fluido incompressível com termo fonte ! Versão original 1.0 (19 Nov 04) ! Versão atual 1.0 (19 Nov 04) ! Última alteração = 12 Ago 10 ! MODELO MATEMÁTICO (equação diferencial): ! ! Pe.dT2/dx = d2T/dx2 + S ! ! Pe = número de Reynolds ! T = incógnita ! x = coordenada espacial ! S = termo fonte ! MODELO NUMÉRICO (resumo) ! Método numérico: volumes finitos ! Malha uniforme unidimensional ! Solver: TDMA (iterativo) ! Precisão dupla ! Linguagem Fortran ! Aplicativo usado: Microsoft Developer Studio, Fortran PowerStation 4.0 ! Tipo de projeto: Console Application ! Todas as variáveis são adimensionais ! Variáveis de interesse: ! Velocidade no meio do domínio: T(1/2) ! Velocidade média (T_media) ! Tipos de aproximações numéricas: ! T incógnita no termo advectivo: CDS-2 com correção adiada ou beta sobre o UDS ! T coeficiente no termo advectivo: CDS-2 ! Termo difusivo: CDS-2 ! T_media: regra do retângulo ! O processo é iterativo devido a não-linearidade da eq. diferencial ! Condições de contorno de Dirichlet: T(0) = 0 e T(1) = 1 ! Aplicação das condições de contorno com volumes fictícios (P=0 e P=N+1): ! Soluções analíticas disponíveis ! É necessário que Pe (número de Reynolds) seja diferente de zero ! Para Pe muito próximo de zero, as soluções analíticas podem ser errôneas ! 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 prog9_cfd1_): ! 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 ! leia_me.txt = dados básicos sobre o programa ! ! Outros arquivos ! prog9_cfd1.in = dados do programa ! "caso" = saída principal do programa ! "caso".itn = variáveis de interesse ao longo das iterações ! Notepad.exe = editor de arquivos ! Wgnuplot.exe = programa gerador de gráfico !------------------------------------------------------------------------------- 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