quarta-feira, agosto 29, 2012

Consistência, Estabilidade e Convergência


Quando se trabalha com métodos numéricos aplicados a problemas relacionados à fluidodinâmica compuacional, três características são importantes para avaliação da eficiência - e eficácia - de um processo. São elas: Consistência, Estabilidade e Convergência.
Tratam-se de características desejáveis dos comportamentos matemáticos existentes na execução da solução de um determinado problema.

Um dos requisitos fundamentais de uma aproximação numérica é que ela reproduza a equação diferencial quando os tamanhos da malha espacial e temporal tendam a zero. A aproximação numérica que possuir esta característica é dita consistente (Maliska 2004).

Todo modelo numérico desenvolvido a partir das equações na forma conservativa usando volumes finitos é consistente.
Outra característica importante, a estabilidade, é alcançada através do correto uso de valores e processamento durante o processo de resolução do problema. O mau processamento pode ser ocasionado, por exemplo, por valores arredondados de forma incorreta pelos processadores, o que acarreta um resultado errado, por consequência instável.
Neste contexto, a Convergência é o resultado de um processo consistente e estável. Ou seja, se as duas primeiras características forem satisfeitas (Consistência e Estabilidade), a Convergência será alcançada.
Muitas bibliográfias sobre o assunto apresentam cálculos que podem ser utilizados a fim de se estabelecer um valor referência. Este valor deve ser comparado ao resultado da solução computadorizada. Trata-se de uma técnica adicional para objetivar a Convergência.

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