1. Início
  2. Faculdade de Ciências e Tecnologia
  3. Engenharia Mecânica
  4. Mecânica dos Fluidos Computacional

Mecânica dos Fluidos Computacional

Objetivos

Pretende-se que o aluno adquira: os fundamentos dos métodos numéricos para a solução das equações de Navier-Stokes; a percepção de como funcionam os códigos comerciais e opensources de mecânica dos fluidos computacional, perceber as suas potencialidades e limitações; a prática computacional que lhe permita resolver problemas concretos de Mecânica dos Fluidos em qualquer área de engenharia, e em particular na Engenharia Mecânica; e a capacidade de avaliar as soluções encontradas.

Caracterização geral

Código

9936

Créditos

6.0

Professor responsável

José Manuel Paixão Conde, Moisés Gonçalves de Brito

Horas

Semanais - 4

Totais - 62

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

É pressuposto o domínio das matérias versadas nas disciplinas: Cálculo Numérico, Introdução aos Computadores e Programação, Dinâmica dos Fluidos I e II e Transmissão de Calor.

Bibliografia

  • H. Versteeg e W. Malalasekra. An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method. Prentice Hall, 2nd Ed., 2007.
  • J.H. Ferziger e M. Peric. Computational Methods for Fluid Dynamics. Springer Verlag, 3rd Ed., 2002.
  • J. D. Anderson. Computational Fluid Dynamics: The Basics with Applications. McGraw-Hill, Inc., 1995.
  • C. Hirsch. Numerical Computation of Internal and external flows: The Fundamentals of Computational Fluid Dynamics. Elsevier, 2nd Ed., 1989.

Método de ensino

Aulas teórico-práticas.

Método de avaliação

A avaliação de conhecimentos é exclusivamente feita através da realização de dois mini-projectos e de um projecto final. Para obter aprovação os alunos devem entregar os mini-projectos. E entregar, apresentar e discutir: o projecto final, respeitando as datas previstas para tal. A classificação do projecto final é obtida pela apreciação do relatório, da apresentação, da discussão oral e de questões individuais. O cálculo da nota final é a seguinte média ponderada:
 
Nota final = 0.2 x (mini-projecto 1) + 0.3 x (mini-projecto 2) + 0.5 x (projecto final)
 
As datas relevantes são apresentadas nas aulas.
 
Penalização por atrasos no envio dos relatórios: 1 valor por atraso até 30 min; 2 valores por atraso de entre 30 min e uma hora; atrasos para além de uma hora não são tolerados.

 

Conteúdo

  1. Introdução à Mecânica dos Fluidos Computacional 
  2. Equações fundamentais que governam os escoamentos dos fluidos e condições de fronteira e iniciais 
  3. Método dos volumes finitos: discretização espacial e temporal 
  4. Aplicação do método dos volumes finitos aos problemas de difusão pura, convecção pura, convecção-difusão e Navier-Stokes
  5. Fenomenologia da turbulência 
  6. Simulação numérica de escoamentos turbulentos
  7. Algoritmos de resolução
  8. Malhas de discretização do domínio 
  9. Incerteza associada às simulações CFD 
  10. Códigos CFD comerciais e opensources 
  11. Pré- e pós-processamento de resultados

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: