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Disciplina

Simulação Computacional de Escoamentos Reactivos

Área

Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia > Fenómenos de Transferência

Activa nos planos curriculares

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Nível

Dois trabalhos, um de síntese de um tema do âmbito da disciplina e outro de aplicação de um programa computacional à simulação de um escoamento turbulento reactivo, com apresentação oral e discussão. A nota é obtida através da média das notas dos traba-lhos, da apresentação oral e da discussão (20% trabalho síntese + 40% trabalho computacional + 10% apresentação oral + 30% discussão).

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Aula Teórica (T): 2.0 h/semana

Trabalho Autónomo: 140.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

Estabelecer as equações de conservação que descrevem escoamentos turbulentos com combustão e transmissão de calor. Des-crever modelos físicos de turbulência, combustão e radiação para fecho das equações de conservação para o campo médio. Des-crever modelos de formação de poluentes para cálculo das respectivas concentrações. Descrever sucintamente um método de discretização das equações e um algoritmo de solução. Apresentar software comercial para simulação de escoamentos turbulentos reactivos. Ilustrar a aplicação da teoria à simulação de diversos escoamentos reactivos.

Programa

Equações de conservação em escoamentos reactivos. Fundamentos de cinética química. Conceito de escalar conservado. Fracção de mistura. Equações de conservação para escoamentos turbulentos. Modelos de turbulência. Modelos a duas equações:  e variantes. Modelos de transporte das tensões de Reynolds. Modelos de simulação dos grandes turbilhões. Chamas de pré-mistura e de difusão. Regimes de combustão. Modelos de combustão para chamas de pré-mistura e de difusão. Mecanismos e modelos de formação de formação de NO e fuligem. Equação da transferência de calor por radiação. Propriedades radiativas dos gases e das partículas. Modelos de cálculo das propriedades radiativas dos gases e partículas. Métodos das zonas, Monte Carlo, ordenadas discretas, transferência discreta e P1. Método dos volumes finitos. Discretização das equações de conservação. Métodos de solução das equações discretizadas. Algoritmo de solução. Precisão numérica dos resultados. Software in-house e software comercial.