Nome da Atividade
TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MECÂNICA DOS FLUIDOS COMPUTACIONAL
CÓDIGO
11100138
Carga Horária
60 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Modalidade
PRESENCIAL
Unidade responsável
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
CRÉDITOS
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
Ementa
Cinemática dos fluidos. Problemas elípticos, parabólicos e hiperbólicos. Escolha do sistema de coordenadas. Análise com volumes de controle finitos. Difusão de calor e massa. Linearização do termo fonte. Aplicação das condições de contorno. Métodos de solução dos sistemas de equações algébricas resultantes. Problemas convectivo-difusivos em campos de velocidade conhecidos. Funções de interpolação das variáveis nas faces dos volumes de controle. Difusão numérica. Análise diferencial dos escoamentos. Algoritmos de acoplamento pressão-velocidade. Estudo sistemático de artigos científicos com aplicações.
Objetivos
Objetivo Geral:
Conteúdo Programático
I. Introdução
1.1 Métodos de aproximação numérica
II. Equações governo
2.1 Análise diferencial de equações de governo
2.2 Equações de conservação
2.3 Características das equações
2.4 Escolha de coordenadas
III. Métodos de aproximação das equações de governo
3.1 Diferenças finitas
3.2 Volumes finitos
IV. Método dos Volumes Finitos
4.1 Equação da difusão unidimensional
4.2 Métodos implícito e explícito
4.3 Regras básicas de aproximação
4.4 Linearização do termo fonte
4.5 Avaliação das propriedades na interface
4.6 Equações aproximadas para o contorno
4.7 Equação geral da difusão
V. Solução do sistema de equações lineares
5.1 Método de Jacobi
5.2 Método de Gauss-Seidel
5.3 Método das sobre-relaxações sucessivas
5.4 Método linha-por-linha TDMA
VI. Convenção e Difusão
6.1 O problema convectivo-dominante
6.2 Difusão Numérica
6.3 Funções de interpolação
6.4 Convecção e difusão tridimensionais
VII. Introdução ao Método de Volumes Finitos baseado em Elementos
1.1 Métodos de aproximação numérica
II. Equações governo
2.1 Análise diferencial de equações de governo
2.2 Equações de conservação
2.3 Características das equações
2.4 Escolha de coordenadas
III. Métodos de aproximação das equações de governo
3.1 Diferenças finitas
3.2 Volumes finitos
IV. Método dos Volumes Finitos
4.1 Equação da difusão unidimensional
4.2 Métodos implícito e explícito
4.3 Regras básicas de aproximação
4.4 Linearização do termo fonte
4.5 Avaliação das propriedades na interface
4.6 Equações aproximadas para o contorno
4.7 Equação geral da difusão
V. Solução do sistema de equações lineares
5.1 Método de Jacobi
5.2 Método de Gauss-Seidel
5.3 Método das sobre-relaxações sucessivas
5.4 Método linha-por-linha TDMA
VI. Convenção e Difusão
6.1 O problema convectivo-dominante
6.2 Difusão Numérica
6.3 Funções de interpolação
6.4 Convecção e difusão tridimensionais
VII. Introdução ao Método de Volumes Finitos baseado em Elementos
Bibliografia
Bibliografia Básica:
- 1. Maliska, C.R., Transferência de Calor e Mecânica dos Fluidos Computacional. 2. ed. LTC, 2004.
- 2. Versteeg, H.K., Malalasekera, W., Introduction to Computational Fluid Dynamics, Longman Scientific & Technical, 1995.
- 3. Ferziger, H.J., Periç, M., Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer, 1997
- 4. Minkowycs, W.J., Sparrow, E.M., Schneider, G.E., Pletcher, R.H., Handbook of Numerical Heat Transfer, Wiley & Sons, 1988.
- 5. Bejan, A., Convective Heat Transfer, Wiley & Sons, 1984.
- 6. Burmeister, L.C., Convective Heat Transfer, Wiley & Sons, 1983
- 7. Artigos científicos de revistas nacionais e internacionais relacionados com a disciplina e atuais.