| Código |
16149
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| Ano |
2
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| Semestre |
S2
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| Créditos ECTS |
1,5
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| Carga Horária |
PL(15H)
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| Área Científica |
MECÂNICA COMPUTACIONAL
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Objectivos de Aprendizagem |
O objetivo geral desta unidade curricular é proporcionar aos estudantes um ambiente de laboratório digital onde possam aprender e praticar a modelação numérica e a simulação computacional aplicada à Mecânica dos Fluidos. Os estudantes desenvolverão competências nas seguintes áreas:
-Resolver numericamente problemas básicos de Mecânica dos Fluidos, formulando e implementando equações diferenciais ordinárias (EDOs) em Scilab ou Matlab.
-Compreender e aplicar as etapas fundamentais de uma simulação CFD, incluindo pré-processamento, cálculo e pós-processamento.
-Utilizar software comercial e open-source, como ANSYS Fluent e SOLIDWORKS Flow Simulation, para realizar simulações numéricas de escoamentos fluidos.
-Analisar criticamente os resultados de simulações computacionais, comparando-os com soluções analíticas e dados experimentais.
-Desenvolver competências para avaliar erros numéricos e interpretar os efeitos da modelação na precisão dos resultados.
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Conteúdos programáticos |
1.Fundamentos da Modelação Numérica em Mecânica dos Fluidos
-Formulação de problemas de Mecânica dos Fluidos em regimes estacionário e não estacionário.
-Resolução numérica de equações diferenciais ordinárias (EDOs) utilizando métodos numéricos em Scilab ou Matlab.
-Introdução a métodos de discretização, incluindo diferenças finitas e volumes finitos.
2.Simulação Computacional de Fluidos (CFD): Conceitos e Implementação
-Etapas do processo de simulação CFD: pré-processamento, cálculo e pós-processamento.
-Geração de malhas computacionais e seleção de solvers adequados.
-Aplicação de software comercial, incluindo ANSYS Fluent e SOLIDWORKS Flow Simulation, para resolução de problemas de Mecânica dos Fluidos.
3.Análise Crítica de Resultados e Validação de Simulações
-Comparação de resultados numéricos com soluções analíticas e dados experimentais.
-Análise de erros numéricos e empíricos.
-Técnicas de pós-processamento, incluindo análise de sinais não estacionários por meio de FFT.
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Bibliografia principal |
1. P. Durbin, G. Medic (2014): Fluid Dynamics with a Computational Perspective, Cambridge University Press.
2. E. Prasad, S. Deshmukh (2010): Scilab Code for Introduction to Fluid Mechanics by Fox and McDonald, www.scilab.in.
3. J. Tu, G.-H. Yeoh, C. Liu, (2018): Computational Fluid Dynamics, A Practical Approach, Butterworth-Heinemann
4. Eike Rietsch (2010): An Introduction to Scilab from a Matlab User’s Point of View, INRIA, France
5. J. Matsson (2021): An Introduction to SOLIDWORKS Flow Simulation 2021, SDC Publications.
6. J. Matsson (2020): An Introduction to ANSYS Fluent 2020, SDC Publications.
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| Língua |
Português
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