Neste trabalho apresenta-se uma discussão geral sobre problemas inversos, problemas mal-postos c técnicas de regularização, visando sua aplicabilidade em problemas térmicos. Métodos numéricos especiais são discutidos para a solução de problemas que apresentam instabilidade em relação aos dados. Tais métodos baseiam-se na utilização de restrições ou informações adicionais sobre a solução procurada. O problema de determinação da condição inicial da equação do calor é resolvido numericamente através destas técnicas, particularmente a regularização de Tikhonov e o príncipio da máxima entropia conectados ao príncipio da discrepância de Morozov são utilizados. / In this work we present a general discussion on invcrse problems, ill-posed problems and regularization techniqucs, applying these techniques to thermal problcms. Special numerical methods are discusscd in order to solve problerns for which the solution is unstable under data perturbations. Such methods are based on the utilization of restrictions or additional information on thc solution. The problern of determining the initial condition of thc heat equation is numerically solved beyond thesc techniques, particularly thc T ikhonov regularization and thc maximum entropy principie connected to thc Morozov's discrepancy principie are used.

O objetivo deste trabalho é apresentar alguns métodos numéricos para resolver a equação da convecção-difusão, em um espaço uni-dimensional. Demonstrada a derivação desta equação, parte-se para a sua adaptação ao espaço uni-dimensional. A seguir, é considerado o fenômeno da difusão, isoladamente. Num segundo momento, é feito um estudo sobre o fenômeno da convecção, isoladamente. Posterionnente, considera-se o caso geral, em que os fenômenos da convecção e da difusão ocotrem simultaneamente. A importante questão da estabilidade em soluções numéricas também é analisada Ao final de cada uma das três situações mencionadas, são apresentados resultados práticos dos programas computacionais apl icados a elas. / The purpose of this work is show some numerical methods to solve diffusionconvection equation, in one dimension. Showed the deduction ofthis equation, discribring the problem, we present its adaptation to one dimension. After this, severa! steps are fulfi li: first, the di.tfusion phenomenon is considered isolated; second, the convection phenomenon is studied isolated; third, the general case, where convection and diffusion phenomena happened together. The major question about stability is also analysed. At the end ofthe three above situations, we give some praticai results of computational programs applied to them.

[pt] Neste trabalho é apresentado o estudo da interação entre um jato supersônico e uma superfície plana, com o objetivo de analisar o comportamento do campo de velocidade, pressão e temperatura do escoamento. Este estudo encontra sua motivação no processo de descamação térmica de rochas duras, a qual pode resultar da iteração entre um jato a alta pressão e temperatura e a rocha. Este processo, que pode ser útil na perfuração de rochas duras e profundas, ocorre devido ao acúmulo de tensões térmicas na rocha, o qual pode acarretar sua fratura. Este tipo de processo também envolve diversos mecanismos aerodinâmicos e termodinâmicos, que são isoladamente fenômenos abertos. No desenvolvimento deste trabalho o escoamento foi modelado pelas equações de Navier - Stokes bidimensionais para uma mistura de gases perfeitos em um sistema de coordenadas cilíndrico. O modelo considerado para descrever o transporte turbulento é o modelo de uma equação de Spalart - Allmaras, o qual envolve a solução de uma equação diferencial para a viscosidade turbulenta. Estas equações são resolvidas utilizando-se uma metodologia de volumes finitos adaptada a escoamentos compressíveis. A descrição dos escoamentos transientes obtidos necessitou de diversas modificações ao código computacional existente. Estas modificações trataram, em particular, das condições de contorno, que utilizam a noção de características, e do modelo de turbulência. A estrutura do escoamento resultante da interação entre o jato supersônico e a parede é estudada, avaliando-se a influência (i) da distância entre a saída do jato e a parede, (ii) da razão de pressões entre o jato e o ambiente. Além disso, é examinada a evolução transiente do escoamento. Os resultados obtidos são analisados com vista a obter as melhores condições aerodinâmicas para o processo de descamação térmica. / [en] I in this work a study of the interaction between a supersonic jet and a planar surface is presented, with the aim to analyze the behavior of the velocity, pressure and temperature flowfield. This study finds its motivation in the process of thermal spallation of hard rocks, which may result from the interaction between a high pressure and high temperature jet and the rock. This process, that can be used in the drilling of hard and deep rocks, occurs due to the accumulation of thermal stresses in the rock, which can cause its fracture. This type of process also involves several aerodynamic and thermodynamic mechanisms, which are still open phenomena. In the development of this work the flow was modeled by the two-dimensional Navier-Stokes equation for a mixture of perfect gases in a cylindrical coordinates system. The model considered to describe the turbulent transport is the one equation of Spalart - Allmaras model, which involves the solution of a differential equation for the turbulent viscosity. These equations are solved using a finite volumes methodology which is adapted to compressible flows. The description of the obtained transient flow required several modifications in the existing computational code. These modifications involved, in particular, the choice of boundary conditions, that use the notion of characteristics, and the turbulence model. The structure of the flow resulting from the interaction between the supersonic jet and the wall is studied. In particular, are examined the influence (i) the distance between the jet and wall, (II) of the pressures ratio between the jet and the environment. Moreover, the transient evolution of the flow is examined. The obtained results are examined to determine the best aerodynamic conditions for the process of thermal spallation to occur.

Neste trabalho são desenvolvidos métodos numéricos para inversão da transformada de Laplace, fazendo-se uso de polinômios trigonométricos e de Laguerre. Sua utilização é ilustrada num problema de fronteira móvel da área de engenharia nuclear, através do algoritmo computacional ALG-619. Uma revisão dos aspectos analíticos básicos da transformada de Laplace e sua utilização na resolução de equações diferenciais parciais é apresentada de maneira suscinta.

As equações da cinétiica pontual de um reator nuclear térmico são integradas numericamente, utilizando um método matricial de continuação analitica. Essas equações são essencialmente não-negativas e possuem um autovalor dominante vinculado à reatividade do sistema. Também, descrevem-se os métodos de Hansen e Porsching.

Neste trabalho apresenta-se uma discussão geral sobre problemas inversos, problemas mal-postos c técnicas de regularização, visando sua aplicabilidade em problemas térmicos. Métodos numéricos especiais são discutidos para a solução de problemas que apresentam instabilidade em relação aos dados. Tais métodos baseiam-se na utilização de restrições ou informações adicionais sobre a solução procurada. O problema de determinação da condição inicial da equação do calor é resolvido numericamente através destas técnicas, particularmente a regularização de Tikhonov e o príncipio da máxima entropia conectados ao príncipio da discrepância de Morozov são utilizados. / In this work we present a general discussion on invcrse problems, ill-posed problems and regularization techniqucs, applying these techniques to thermal problcms. Special numerical methods are discusscd in order to solve problerns for which the solution is unstable under data perturbations. Such methods are based on the utilization of restrictions or additional information on thc solution. The problern of determining the initial condition of thc heat equation is numerically solved beyond thesc techniques, particularly thc T ikhonov regularization and thc maximum entropy principie connected to thc Morozov's discrepancy principie are used.

O objetivo deste trabalho é apresentar alguns métodos numéricos para resolver a equação da convecção-difusão, em um espaço uni-dimensional. Demonstrada a derivação desta equação, parte-se para a sua adaptação ao espaço uni-dimensional. A seguir, é considerado o fenômeno da difusão, isoladamente. Num segundo momento, é feito um estudo sobre o fenômeno da convecção, isoladamente. Posterionnente, considera-se o caso geral, em que os fenômenos da convecção e da difusão ocotrem simultaneamente. A importante questão da estabilidade em soluções numéricas também é analisada Ao final de cada uma das três situações mencionadas, são apresentados resultados práticos dos programas computacionais apl icados a elas. / The purpose of this work is show some numerical methods to solve diffusionconvection equation, in one dimension. Showed the deduction ofthis equation, discribring the problem, we present its adaptation to one dimension. After this, severa! steps are fulfi li: first, the di.tfusion phenomenon is considered isolated; second, the convection phenomenon is studied isolated; third, the general case, where convection and diffusion phenomena happened together. The major question about stability is also analysed. At the end ofthe three above situations, we give some praticai results of computational programs applied to them.

Neste trabalho apresenta-se uma discussão geral sobre problemas inversos, problemas mal-postos c técnicas de regularização, visando sua aplicabilidade em problemas térmicos. Métodos numéricos especiais são discutidos para a solução de problemas que apresentam instabilidade em relação aos dados. Tais métodos baseiam-se na utilização de restrições ou informações adicionais sobre a solução procurada. O problema de determinação da condição inicial da equação do calor é resolvido numericamente através destas técnicas, particularmente a regularização de Tikhonov e o príncipio da máxima entropia conectados ao príncipio da discrepância de Morozov são utilizados. / In this work we present a general discussion on invcrse problems, ill-posed problems and regularization techniqucs, applying these techniques to thermal problcms. Special numerical methods are discusscd in order to solve problerns for which the solution is unstable under data perturbations. Such methods are based on the utilization of restrictions or additional information on thc solution. The problern of determining the initial condition of thc heat equation is numerically solved beyond thesc techniques, particularly thc T ikhonov regularization and thc maximum entropy principie connected to thc Morozov's discrepancy principie are used.

O objetivo deste trabalho é apresentar alguns métodos numéricos para resolver a equação da convecção-difusão, em um espaço uni-dimensional. Demonstrada a derivação desta equação, parte-se para a sua adaptação ao espaço uni-dimensional. A seguir, é considerado o fenômeno da difusão, isoladamente. Num segundo momento, é feito um estudo sobre o fenômeno da convecção, isoladamente. Posterionnente, considera-se o caso geral, em que os fenômenos da convecção e da difusão ocotrem simultaneamente. A importante questão da estabilidade em soluções numéricas também é analisada Ao final de cada uma das três situações mencionadas, são apresentados resultados práticos dos programas computacionais apl icados a elas. / The purpose of this work is show some numerical methods to solve diffusionconvection equation, in one dimension. Showed the deduction ofthis equation, discribring the problem, we present its adaptation to one dimension. After this, severa! steps are fulfi li: first, the di.tfusion phenomenon is considered isolated; second, the convection phenomenon is studied isolated; third, the general case, where convection and diffusion phenomena happened together. The major question about stability is also analysed. At the end ofthe three above situations, we give some praticai results of computational programs applied to them.

Neste trabalho são desenvolvidos métodos numéricos para inversão da transformada de Laplace, fazendo-se uso de polinômios trigonométricos e de Laguerre. Sua utilização é ilustrada num problema de fronteira móvel da área de engenharia nuclear, através do algoritmo computacional ALG-619. Uma revisão dos aspectos analíticos básicos da transformada de Laplace e sua utilização na resolução de equações diferenciais parciais é apresentada de maneira suscinta.