Seja o elemento combustível do Exemplo . Inicialmente, o elemento está a uma temperatura uniforme de sem geração de energia. Subitamente, o elemento é inserido no núcleo do reator passando a ter uma taxa volumétrica de geração de energia uniforme . As superfícies são resfriadas por convecção com e . Usando o método explícito com um incremento espacial de , determine a distribuição de temperaturas após o elemento ser inserido no núcleo do reator.

Vamos lá, com nossos dados em mãos vamos calcular a distribuição de temperatura pelo método explicito, como foi sugerido pelo problema, assim iremos usar as mesmas equações de diferença finita para nossa rede nodal do exemplo . Então temos:

Nos nós interiores, .

No nó central, .

E no nó de superfície, .

Agora temos que o critério de estabilidade mais rígido se encontra nos nós de superfície em ambos os lados, pois não pode ser menor que , assim:

Organizando

Calculando o número de temos:

Assim:

Como , vamos encontrar agora os intervalos de tempo, assim temos:

Para não trabalharmos com números muito quebrados e ficarmos bem com nosso critério de estabilidade, vamos arredondar , Assim:

Por fim o tempo será dado por:

Agora vamos substituir todos os dados que encontramos nas nossas equações dos nós, com , assim temos:

Fazendo o mesmo processo para as demais temos:

Agora vamos fazer uma tabela com nossos dados para intervalos, como a temperatura inicial é temos:

P.S: vale ressaltar que nos instantes iniciais do processo, o plano central não vai sentir o efeito do ar refrigerante.

Isso é tudo pessoal! \o/