Disciplina Curricular

Métodos Computacionais em Fenómenos de Transferência MCFT

Mestrado Bolonha em Engenharia Química - MEQ 2021

Contextos

Grupo: MEQ 2021 > 2º Ciclo > Área Principal

Período:

Peso

3.0 (para cálculo da média)

Pré-requisitos

na

Objectivos

o introduzir os principais métodos numéricos usados para resolver as equações de transporte de quantidade de movimento, de calor e de massa em domínios computacionais complexos, com e sem reacção química. Aprender a usar os modelos de turbulência avançados para a simulação de escoamentos complexos. Aprender a usar software de CFD comercial e de código aberto para analisar a transferência de quantidade de movimento, de calor e de massa em aplicações práticas de engenharia química.

Programa

• Introdução: A importância do CFD na indústria. • Leis de conservação de movimento de fluidos e equação de energia. • Equação de transporte generalizada. • Introdução aos métodos de discretização: métodos de diferença finita e volume finito para problemas de transferência de calor. • Discretização de equações de difusão para estado estacionário e não-estacionário. • Algoritmos iterativos para resolver as equações lineares discretizadas: Algoritmo de Gauss-Seidel e Matriz Tri-Diagonal. • Método dos volume de controlo para discretizar as equações de convecção-difusão. • Algoritmos para acoplamento pressão-velocidade. • Introdução à turbulência, escalas de turbulência, equações de Navier-Stokes com Médias de Reynolds, modelos de viscosidade turbulenta, modelo k-ε e k-ω. • Lei da parede para a velocidade. • Introdução ao software Ansys Spaceclaim para CAD; • Introdução ao software Ansys Meshing e Fluent meshing; • Introdução ao software Ansys Fluent para CFD, com análise de casos de estudos.

Metodologia de avaliação

Três mini-projectos de dinâmica de fluidos computacional (60% ) Exame Final (40% )

Componente de Competências Transversais

A UC permite o desenvolvimento de competências transversais em Pensamento Crítico, nomeadamente pensamento estratégico e abordagens à resolução de problemas, na realização e apresentação de trabalhos; Competências interpessoais e intrapessoais (oral, organizacional e trabalho em equipa, autodisciplina, perseverança, auto-motivação, , nas apresentações e Literacia da informação e dos media (capacidade de localizar e aceder a informações, bem como para analisar e avaliar os conteúdos dos media, nas apresentações. A percentagem de avaliação associada a essas competências deverá ser da ordem dos 10%.

Componente Laboratorial

na

Componente de Programação e Computação

Os alunos aprendem a fazer simulações de dinâmica de fluidos computacional usando software de código aberto (OpenFOAM / simflow) e software comercial (ANSYS Student). Os domínios computacionais geométricos são gerados na plataforma online Onshape.com. Os alunos aprenderão também noções básicas de linux e da linguagem C ++ orientada a objetos.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Disciplinas Execução

2023/2024 - 2º semestre

2022/2023 - 2º semestre

2021/2022 - 2º Semestre