Estimativa de Parâmetros e Solução de um Problema de Transferência de Calor Utilizando Métodos de Otimização Modificados | Silva | Trends in Computational and Applied Mathematics
https://orcid.org/0000-0001-7829-4203
Doutorando em MODELAGEM E TECNOLOGIA PARA MEIO AMBIENTE APLICADAS EM RECURSOS HÍDRICOS pelo Instituto Federal Fluminense, Mestre em MODELAGEM COMPUTACIONAL EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA pela Universidade Federal Fluminense (2019), graduado em LICENCIATURA EM MATEMÁTICA pela Universidade Federal Fluminense (2012), Especialista em REDES DE COMPUTADORES pela Escola Superior Aberta do Brasil (2007) e graduado em TECNOLOGIA EM INFORMÁTICA pelas Faculdades Integradas Padre Humberto (2004). Atualmente é Técnico de Tecnologia da Informação pelo IFF - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense - Campus Itaperuna/RJ.
W. R. Telles
https://orcid.org/0000-0002-6032-3405
Possui graduação em Matemática pela Universidade Federal Fluminense - UFF (2006), mestrado em Modelagem Computacional pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ (2009), doutorado em Modelagem Computacional pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ (2014) e pós-doutorado pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ (2015) como bolsista do CNPq. Atualmente é professor efetivo da Universidade Federal Fluminense, lotado no Departamento de Ciências Exatas, Biológicas e da Terra do Instituto do Noroeste Fluminense de Educação Superior - PEB/INFES/UFF. Também é vice-coordenador do curso de Bacharelado em Matemática com ênfase em Matemática Aplicada e Computacional e professor/pesquisador permanente do Programa de Pós-Graduação Acadêmico em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia da Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda - MCCT/EEIMVR/UFF. Atua, ainda, como professor colaborador do Doutorado Profissional em Modelagem e Tecnologia para Meio Ambiente Aplicadas em Recursos Hídricos (AmbHidro), ofertado pelo Instituto Federal Fluminense (IFFluminense). Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Matemática Aplicada e Computação Científica, atuando principalmente nas áreas de análise numérica, problemas inversos e otimização.
G. S. Semaan
https://orcid.org/0000-0003-2873-2628
Professor da Universidade Federal Fluminense (UFF) no Instituto do Noroeste Fluminense de Educação Superior (INFES) desde 2014. Pós-doutorado realizado no Laboratório de Inteligência Computacional (LabIC), no Instituto de Computação (IC) da UFF. Doutor em Computação (Algoritmos e Otimização) e Mestre em Computação (Otimização e Inteligência Artificial) pelo IC-UFF. Bacharel em Sistemas de Informação pela Faculdade Metodista Granbery. Técnico em Informática Industrial pelo Colégio Técnico Universitário (CTU) da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Membro do Corpo Docente Permanente do Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional em Ciência e Tecnologia (MCCT) da Escola de Engenharia Industrial Metalúrgica de Volta Redonda (EEIMVR) da UFF desde 2015. Membro do Laboratório de Inteligência Computacional (LabIC) desde 2006. Atua com análise e desenvolvimento de sistemas desde 2001 e como professor de graduação desde 2008.
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Estimativa de Parâmetros e Solução de um Problema de Transferência de Calor Utilizando Métodos de Otimização Modificados
A. T. Silva, W. R. Telles, G. S. Semaan
Neste artigo é realizada a estimativa de parâmetros e solução de um problema de transferência de calor, onde os resultados numéricos são comparados com dados experimentais obtidos na literatura. O modelo matemático é resolvido numericamente utilizando o Método das Diferenças Finitas (MDF) com formulações explícita e implícita. Já a estimativa dos parâmetros é feita utilizando os métodos de otimização estocástica Luus-Jaakola (LJ) e Algoritmo de Colisão de Partículas (do inglês, Particle Collision Algorithm - PCA), bem como modificações propostas nos referidos métodos. Os resultados obtidos foram satisfatórios tendo as modificações apresentado uma redução do número de avaliações da função objetivo (NAF) necessários para encontrar os parâmetros de interesse, bem como possibilitou um bom ajuste entre as temperaturas obtidas experimentalmente e resultados numéricos, motivando novas aplicações em problemas de mesma natureza.
Transferência de Calor; Método das Diferenças Finitas; Luus-Jaakola; Algoritmo de Colisão de Partículas.
R. E. Sonntag and C. Borgnakke, Fundamentals of thermodynamics, vol. 8.
Wiley New York, 2013.
L. C. Jen, G. Rissetti, A. G. Ferreira, H. A. Yamagushi, and L. F. Coelho,
"Aplicativo visual para problemas de transferência de calor," Directory of Open
Access Journals, vol. 4, pp. 385–390, 2006.20
J. A. Cuminato and M. M. Júnior, Discretização de Equações Diferenciais Parciais: Técnicas de Diferenças Finitas. 1 ed., Brasil: SBM, 2013.
L. F. S. Carollo, Predição de Pontos Críticos de Misturas Termodinâmicas.
PhD thesis, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, MG, 2010.
S. Arenales and A. Darezzo, Cálculo Numérico: Aprendizagem com o Apoio de
Software. 2 ed., Brasil: Cengage Learning, 2015.
A. J. Pereira, N. H. Lisboa, and J. H. D. Filho, "Análise da estabilidade do
método explícito para discretização de equações diferenciais parabólicas por
meio de diferenças finitas," Rev. Elet. Paulista de Matemática, vol. 11, 2017.
A. J. S. Neto, J. C. Becceneri, and H. F. C. Velho, Inteligência Computacional
Aplicada a Problemas Inversos em Transferência Radiativa. Brasil: EdUERJ,
R. Luus and T. H. I. Jaakola, "Optimization by direct search and systematic reduction of the size of search region," American Institute Chemical Engineering, vol. 19, pp. 760–766, 1973.
W. F. Sacco and C. R. E. Oliveira, "A new stochastic optimization algorithm
based on a particle collision metaheuristic," 6th World Congresses of Structural and Multidisciplinary Optimization, 2005.
W. R. Telles, Previsão do comportamento hidráulico de um rio com base na
estimativa de coeficientes que controlam seu escoamento. Estudo de caso: Rio
Bengalas. PhD thesis, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, RJ, 2014.
F. S. Lobato, G. M. Alemida, and C. F. Fernandes, "Algoritmo de colisão de
partículas aplicado ao projeto de sistema de engenharia," Simpósio de Pesquisa Operacional e Logística da Marinha, 2010.
E. F. P. Luz, J. C. Becceneri, and H. F. C. Velho, "Uma nova metaheurística baseada em algoritmo de colisão de múltiplas partículas," IX Simpósio de