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PROJETO DE BOBINAS E SOLENOIDES DE FIO PARA TRANSMISSÃO DE ENERGIA SEM FIO UTILIZANDO FDTD PARALELIZADO COM OPENMP E MPI
Última alteração: 2021-09-23
Resumo
https://youtu.be/_XCbkjlS5Nc
Esse projeto de iniciação científica tem por objetivo elaborar um código computacional utilizando o método FDTD (Método das diferenças finitas no domínio do tempo) a fim de construir, no ambiente computacional, solenóides para se verificar a viabilidade de um sistema de transmissão de energia sem fio por meio de acoplamento eletromagnético. O projeto se iniciou com o estudo do método FDTD e revisão teórica dos conceitos do eletromagnetismo. Em seguida utilizou-se uma rotina dos campos elétricos e magnéticos utilizando-se o método das diferenças finitas no domínio do tempo onde foi modelada uma fonte resistiva de tensão. Em seguida, definiu-se a geometria do problema. Optou-se por uma geometria quadrada (espira quadrada) pois esta se adequa melhor à malha do código que é retangular. Os resultados de campo fornecidos pelo código foram validados e uma análise matemática foi elaborada. O código foi validado comparando os valores calculados e os valores obtidos pela formulação. Análises gráficas do comportamento dos campos em pontos aleatórios são apresentados. O trabalho terá, em sua continuidade, a inseção de uma rotina de fio fino para emular a espessura do fio de cobre para que a simulação fique cada vez mais próxima da realidade. Feito isso serão inseridas mais espiras para assim criar uma bobina. Desta forma, o projeto tem como objetivo cada vez mais aproximar as respostas teóricas e simuladas. Entretanto, quanto mais complexo o código, mais tempo de execução é demandado. Houve simulações de apenas uma espira que demorou cerca de dois dias. Portanto, será necessário a paralelização do código para se resolver o problema completo.
Esse projeto de iniciação científica tem por objetivo elaborar um código computacional utilizando o método FDTD (Método das diferenças finitas no domínio do tempo) a fim de construir, no ambiente computacional, solenóides para se verificar a viabilidade de um sistema de transmissão de energia sem fio por meio de acoplamento eletromagnético. O projeto se iniciou com o estudo do método FDTD e revisão teórica dos conceitos do eletromagnetismo. Em seguida utilizou-se uma rotina dos campos elétricos e magnéticos utilizando-se o método das diferenças finitas no domínio do tempo onde foi modelada uma fonte resistiva de tensão. Em seguida, definiu-se a geometria do problema. Optou-se por uma geometria quadrada (espira quadrada) pois esta se adequa melhor à malha do código que é retangular. Os resultados de campo fornecidos pelo código foram validados e uma análise matemática foi elaborada. O código foi validado comparando os valores calculados e os valores obtidos pela formulação. Análises gráficas do comportamento dos campos em pontos aleatórios são apresentados. O trabalho terá, em sua continuidade, a inseção de uma rotina de fio fino para emular a espessura do fio de cobre para que a simulação fique cada vez mais próxima da realidade. Feito isso serão inseridas mais espiras para assim criar uma bobina. Desta forma, o projeto tem como objetivo cada vez mais aproximar as respostas teóricas e simuladas. Entretanto, quanto mais complexo o código, mais tempo de execução é demandado. Houve simulações de apenas uma espira que demorou cerca de dois dias. Portanto, será necessário a paralelização do código para se resolver o problema completo.
Palavras-chave
Circuitos Ressonantes. FDTD Em Baixas Frequências. WPT.