| Código |
10410
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| Ano |
5
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| Semestre |
S1
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| Créditos ECTS |
6
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| Carga Horária |
TP(60H)
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| Área Científica |
Aeronáutica e Astronáutica
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Tipo de ensino |
Presencial.
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Estágios |
Nenhum.
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Objectivos de Aprendizagem |
Este curso oferece uma introdução abrangente à teoria, implementação e aplicação da Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD). O objetivo é fornecer aos alunos as competências para resolver problemas de escoamento de fluidos usando métodos numéricos, com foco nos princípios da CFD, esquemas de discretização de volumes finitos, integração temporal e modelagem de turbulência.
Os alunos desenvolverão a capacidade de implementar solvers básicos de CFD e aplicar ferramentas de pré-processamento em diferentes softwares (como OpenFOAM ou Ansys Fluent), e realizar simulações avançadas. A escolha do software específico será discutida durante o curso, e os alunos poderão trabalhar com ambos, dependendo da necessidade do projeto.
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Conteúdos programáticos |
O curso combina sessões teóricas e práticas, permitindo o desenvolvimento progressivo de competências em CFD. As aulas práticas envolvem a utilização de OpenFOAM ou Ansys Fluent para realizar simulações em uma variedade de problemas de escoamento.
1. Introdução à simulação numérica:
2. Métodos de volumes finitos:
3. Solução de sistemas de equações lineares: Métodos diretos e iterativos, com análise de eficiência computacional.
4. Modelos de turbulência:
5. Geometrias complexas e malhas: Estratégias para lidar com geometrias complexas em ambos os softwares.
6. Soluções para escoamentos transientes e estáveis:Implementação de técnicas de tempo explícito e implícito, com foco na estabilidade.
7. Eficiência e precisão: Estudos de independência de malha, análise de erro e otimização da simulação.
8. Aplicação de software comercial e open-source: Aplicação de OpenFOAM ou Ansys Fluent para a simulação de sistemas ou componentes de fluidos, dependendo da escolha do projeto.
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Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação |
O curso é estruturado com um equilíbrio entre aulas teóricas e sessões práticas. A parte teórica introduz os conceitos fundamentais da CFD, enquanto as sessões práticas focam na aplicação desses conceitos para resolver problemas de engenharia reais utilizando software de CFD.
Aulas teórico-práticas: Estas aulas combinam a apresentação de conceitos teóricos com a resolução de exercícios práticos. As aulas incluirão apresentações em PowerPoint, exemplos de aplicações e discussões interativas.
Laboratórios práticos: Os alunos usarão o OpenFOAM ou Ansys Fluent para simular escoamentos relevente na aeronaticas e analisar os resultados.
Critérios de avaliação:
80%: Projeto computacional, onde os alunos realizar simulações e apresentar os resultados em forma de relatório técnico.
20%: Trabalhos de casa para reforçar a aprendizagem e resolver problemas práticos.
uma prova oral facultativa será disponibilizada para os alunos que visem notas superiores a 18 valores.
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Bibliografia principal |
• Ferziger, J.H., Peric, M., Computational Methods for Fluid Dynamics, ISBN 978-331-999-691-2, Springer Verlag, 1999.
• Versteeg, H.K. and Malalasekara, W.(2008). Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method.Second Edition (Indian Reprint) Pearson Education
• S.V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Heat Flow, Hemisphere Publishing Corp., 1980.
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| Língua |
Português
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