Mecânica dos Fluidos Computacional

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos em Métodos Numéricos e Computacionais, Mecânica dos Fluidos I, Transmissão de Calor.

Métodos de Ensino

As aulas teóricas são conduzidas através da exposição da matéria em Powerpoint. Com o apoio dos mesmos meios audiovisuais, nas aulas teórico práticas, os alunos são guiados na análise e na iniciação à utilização dos programas didácticos de modelação numérica. Trata-se de aulas que adquirem um carácter de forte interactividade, analisando, discutindo e resolvendo em conjunto os problemas que vão surgindo a cada aluno. É também nas aulas teórico-práticas que são distribuídos os trabalhos práticos e que têm lugar pequenas sessões de debate das dificuldades de programação encontradas.

Resultados de Aprendizagem

Pretende-se transmitir aos alunos os conhecimentos essenciais relativos à modelação numérica de fenómenos de transporte de calor e de massa, associados ou não a escoamentos de fluidos, habitualmente designada por mecânica dos fluidos computacional. Após o treino e a realização de trabalhos com programas didácticos em código aberto, os alunos são iniciados na utilização de um código de cálculo comercial, com aplicação a um problema comum da prática de engenharia térmica.

Espera-se que, no final do curso, os alunos tenham adquirido uma base sólida que lhes permita compreender as potencialidades e as limitações das técnicas mais comuns de modelação numérica de fenómenos de transferência associados (ou não) a escoamentos, ficando aptos a utilizar de uma forma eficaz e criteriosa este género de ferramentas na sua prática profissional, de engenharia ou de investigação.

Estágio(s)

Não

Programa

1- Descrição matemática dos fenómenos físicos. Equações de conservação.

2- Discretização espacial e temporal do domínio físico

3- Problemas de difusão simples

4- Advecção e difusão

5- Cálculo do campo do escoamento

6- Iniciação à utilização de códigos de cálculo comerciais. Aplicação a casos práticos.

Docente(s) responsável(eis)

José Joaquim da Costa

Métodos de Avaliação

Avaliação
Frequência: 20.0%
Trabalho de síntese: 80.0%

Bibliografia

- J. J. Costa, Numerical Modelling of Transport Phenomena (in portuguese). DEM-FCTUC, 2005.

- L. A. Oliveira, Cálculo Numérico de Escoamentos com Transferência de Calor e Massa (Curso Introdutório), FCTUC, 1989.

- S.V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Heat Flow, Hemisphere Publishing Corp., 1980.

- J.H. Ferziger e M. Perré, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer, New York, 1997.

- D.A. Anderson, J.C. Tannehill e R.H. Pletcher, Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Hemisphere Publishing Corp., 1984.