Modelação de Sistemas de Energia

Conhecimentos de Base Recomendados

O aluno deverá possuir conhecimentos de base nas áreas de Mecânica dos Fluidos, Transmissão de Calor e Termodinâmica. É também recomendado conhecimentos em Programação de Computadores e Métodos Numéricos e Computacionais.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas (T): exposição da matéria definida.

Aulas teórico-práticas (TP): resolução de problemas previamente definidos, utilizando programas de SEE e CFD, preferencialmente de acesso livre. A participação ativa de cada aluno é objeto de avaliação (20%).

Método de avaliação: trabalho individual nas aulas TP (20%), elaboração de trabalhos de simulação (60%) e exame final (20%).

Resultados de Aprendizagem

A disciplina tem por objetivo principal familiarizar os alunos com o potencial da utilização de ferramentas de simulação computacional de sistemas de energia no auxílio a projetos de engenharia, em áreas relacionadas com a simulação energética de edifícios (SEE), e com a dinâmica de fluidos, o que confere à disciplina a sua estruturação em duas partes principais. Dá-se preferência a programas de acesso aberto.

Na componente de simulação de edifícios e sistemas de energia, pretende-se introduzir os alunos aos procedimentos de elaboração de modelos de edifícios, simulação e exploração de resultados.

Relativamente à dinâmica de fluidos (CFD), pretende-se familiarizar os alunos com os passos necessários para modelação, e transmitir-lhes os conhecimentos necessários para a discretização do domínio de cálculo e configuração do problema.

Estágio(s)

Não

Programa

SEE: Definição geométrica do edifício; Materiais e soluções construtivas; Ganhos internos e perfis de uso; Dados climáticos; Infiltrações de ar e ventilação; Definição de sistemas de AVAC.

CFD: Definição e formulação básica; Equações de conservação; Processo CFD: geometria, discretização, configuração, condições de fronteira, solução, visualização.

Docente(s) responsável(eis)

Adélio Manuel Rodrigues Gaspar

Métodos de Avaliação

Avaliação
Exame: 20.0%
Resolução de problemas: 20.0%
Projecto: 60.0%

Bibliografia

Greenshields, C., OpenFOAM Foundation (2019), OpenFOAM Uswer Guide, Version 7.

Cebeci, T., Shao, J.S., et al. (2005), Computational Fluid Dynamics for Engineers: From Panel to Navier-stokes Methods with Computer Programs. Springer.

Chapra, S., Canale, R. (2014). Numerical Methods for Engineers (7º ed). McGraw–hill Higher Education.

Ferziger, J.H., Peric, M. (2013), Computational Methods for Fluid Dynamics (3ªed). Springer.

Garg, Vishal, Mathur, Jyotirmay, Bhatia, Aviruch (2017), Building Energy Simulation: A Workbook Using DesignBuilder, CRC Press.

Jan L.M. Hensen, Roberto Lamberts (2011). “Building Performance Simulation for Design and Operation”. Routledge.

U.S. Department of Energy (2019), EnergyPlus Essentials, EnergyPlus™ Version 9.2.0 Documentation.

U.S. Department of Energy (2019), Input Output Reference, EnergyPlus™ Version 9.2.0 Documentation.