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, Programação de Computadores. É também recomendado conhecimentos em Métodos Numéricos e Computacionais.

Métodos de Ensino

As aulas teóricas têm um formato tradicional, conduzidas através da exposição da matéria em diapositivos. Nas aulas teórico-práticas, os alunos são guiados na utilização do código de fonte aberta e, mais tarde, na utilização de código comercial, sendo a orientação preferencialmente no sentido de ajudar o aluno a adquirir uma autonomia progressivamente maior. A participação ativa de cada aluno é objeto de avaliação.

Resultados de Aprendizagem

A disciplina tem por objetivo principal proporcionar aos alunos conhecimentos base e competências aplicadas, em modelação numérica de fenómenos de transporte de calor e massa. A disciplina divide-se em duas partes. Uma de natureza mais fundamental, onde são lecionados os princípios base da modelação numérica aplicados à mecânica de fluidos e transferência de calor, e onde os alunos terão oportunidade de trabalhar com código aberto. A segunda parte tem uma vertente mais aplicada, onde se utilizará código comercial para a resolução de problemas de natureza fundamentalmente aplicada. 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 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.Fundamentos

       Descrição matemática dos fenómenos físicos

       Discretização espacial e temporal do domínio físico

       Problemas de difusão simples

       Advecção e difusão

       Cálculo do campo do escoamento. Algoritmo SIMPLE.

       Iniciação à utilização de um código de cálculo comercial 2D.

2.Aplicações em código comercial 3D

      Definição e formulação básica

      Construção da geometria

      Condições fronteira

      Solução

      Visualização

Docente(s) responsável(eis)

Eugénio Miguel de Sousa Rodrigues

Métodos de Avaliação

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

Bibliografia

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

- D.A. Anderson, J.C. Tannehill e R.H. Pletcher, Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Hemisphere Publishing Corp., (4th ed,) 2020.

- 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. (2021). Numerical Methods for Engineers (8º ed). McGraw–hill Higher Education.

- Ferziger, J.H., Peric, M. (2020), Computational Methods for Fluid Dynamics (4ªed). Springer.

-Versteeg, H. K., Malalasekera, W. (2007). An introduction to computational fluid dynamics: The finite volume method (2nd ed.). Pearson Education Limited.

- ANSYS Inc. (2021). Theory Reference Manual

- ANSYS Inc. (2021). ANSYS CFX-Pre User´s Guide.

- ANSYS Inc. (2021). Ansys CFX-Solver Theory Guide

- ANSYS Inc. (2021). ANSYS CFX-Solver Modelling Guide.