CURSO DE EXTENSãO Análise de Escoamentos através de ... - ESSS

iESSS - instituto de pesquisa, desenvolvimento e capacitação
curso de extensão
Análise de Escoamentos através de
Dinâmica dos Fluidos Computacional
www.esss.com.br

curso de extensão
instituto P&D
Análise de Escoamentos através de Dinâmica dos
Fluidos Computacional
Objetivo Geral
O curso “Análise de Escoamentos através de Dinâmica dos Fluidos Computacional”
destina-se a capacitar e atualizar profissionais das várias áreas de engenharia,
oferecendo as ferramentas necessárias para a realização de simulações
computacionais de diferentes aplicações com o uso de softwares comerciais.
Metodologia
Nossos cursos de extensão contêm os fundamentos teóricos necessários que
evoluirão segundo as atividades práticas até sistemas mais complexos para
formar profissionais capacitados a realizar simulações e análises estruturais ou
fluidodinâmicas. O foco é a formação prática do profissional, usando a teoria
associada como ferramenta de compreensão. Os cursos contarão com aulas
presenciais e atividades de ensino a distância.
Disciplinas
• Fundamentos de Mecânica dos Fluidos
• Introdução a CFD: Dos Fundamentos às Aplicações Industriais
• Escoamentos Turbulentos: Fundamentos e Modelagem Computacional
• Escoamentos Multifásicos: Fundamentos e Modelagem Computacional
• Escoamentos Reativos e Combustão: Fundamentos e Modelagem
Computacional
Corpo Docente
O corpo docente é formado por professores, mestres e doutores da ESSS e convidados
de outras Instituições de Ensino Superior com sólida formação em ensino, pesquisa,
extensão e consultoria. Profissionais da indústria ministrarão palestras cujo objetivo é
alinhar ainda mais o conhecimento às necessidades prementes do mercado profissional.
Coordenador do Curso: Carlos Eduardo Fontes, Dr. Eng. - ESSS
Coordenador Geral do Programa de Extensão: Clovis Raimundo Maliska, Ph.D.
• Karolline Ropelato, Dr. Eng. - ESSS
• Daniel da Cunha Ribeiro, M.Sc. – ESSS
• João Américo Aguirre Oliveira Jr., M.Sc. – ESSS
• Raphael David Aquilino Bacchi, M.Sc. – ESSS
• Luiz Fernando Lopes Rodrigues Silva , Dr. Eng.
• Alessandro Alberto de Lima, Dr. Eng.
introdução
A experiência adquirida em mais de 15
anos na capacitação de profissionais nos
diversos ramos da engenharia, através
“Jump-Start e In-house Trainings”,
permitiu à ESSS acumular a expertise
necessária para oferecer cursos de
simulação computacional direcionados
aos profissionais da indústria, proporcionando
aos participantes um maior
aprofundamento técnico para a
realização de análises de escoamentos
através de dinâmica dos fluidos
computacional. Assim, a ESSS vem
disponibilizar para a comunidade
de engenharia um curso que reúne
conhecimentos práticos e teóricos
de aplicação imediata no exercício
profissional.
iESSS
pesquisa, desenvolvimento e capacitação
O Instituto ESSS de Pesquisa e
Desenvolvimento e Capacitação
(iESSS) é composto por uma
equipe técnica altamente qualificada
em modelagem matemática
e simulação computacional.
Suas atividades estão focadas na
geração de conhecimento e de
soluções que atendam a realidade
de negócio de seus clientes, bem
como na capacitação profissional
de seus colaboradores, tendo como
objetivo primordial contribuir para
o aumento da competitividade
tecnológica do país.
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Análise de Escoamentos através de Dinâmica dos Fluidos Computacional
Público alvo
Engenheiros e técnicos da Indústria de Desenvolvimento de Produtos ou Processos
que pretendem adquirir maior experiência em métodos numéricos, que atuem ou
pretendam atuar nas áreas de modelagem numérica.
Pré-requisitos
Diploma em Engenharia, Matemática ou Física. Não é necessário prévio conhecimento
de ferramentas computacionais de CFD.
DOCUMENTOS PARA matrícula
• Fotocópia do RG e do CPF
• Fotocópia do diploma de graduação (frente e verso, autenticado)
LOCAL DAS AULAS
ESSS - São Paulo - SP
Rua do Rocio, 423, ITC - International Trade Center
10º andar conj. 1001/1002 - Bairro Vila Olímpia
04552-000 - São Paulo - SP - Brasil
ESSS - Rio de Janeiro - RJ
Rua Lauro Müller, 116 - Torre do Rio Sul
14º andar – 1404 - Bairro Botafogo
22290-160 - Rio de Janeiro - RJ - Brasil
NÚMERO MÁXIMO DE VAGAS
20 participantes.
CARGA HORÁRIA
253 horas-aula.
Periodicidade
Quinzenal.
Dias e Horários
Sextas-feiras 19h00 às 22h00 e
Sábados das 09h00 às 12h00 e das
13h00 às 18h00.
agenda para São paulo
Início das
Aulas
Término do
Curso
12/08/2011
Agosto de 2012
agenda para rio de janeiro
Início das
Aulas
Término do
Curso
24/02/2012
Dezembro de
2012
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Análise de Escoamentos através de Dinâmica dos Fluidos Computacional
ementas das disciplinas
Fundamentos de Mecânica dos Fluidos
1) Propriedades Físicas dos Fluidos:
• Sólidos;
• Líquidos;
• Gases;
• Forças Intermoleculares;
• Forças Atuantes sobre um Volume de Fluido.
2) Equações Básicas de Conservação:
• Definição de Meio Contínuo;
• Coordenadas Eulerianas e Lagrangeanas;
• Derivada Material;
• Teorema de Transporte de Reynolds;
• Equações de Conservação de Massa, Quantidade de
Movimento e Energia;
• Concentrações: Escoamentos Multicomponentes;
• Equações Constitutivas.
3) Análise da Equação de Navier Stokes:
• Formulação;
• Significado Físico;
• Fluidos Newtonianos;
• Condições de Contorno;
4) Soluções Exatas: Escoamento de Couette,
Escoamento de Poiseuille, Escoamento entre
Cilindros Rotatórios, Primeiro e Segundo Problema de
Stokes, Canais Convergentes e Divergentes.
5) Introdução aos Problemas de Camada Limite:
• Espessura de Camada Limite;
• Equações de Camada Limite;
• Solução de Blasius;
• Separação;
• Estabilidade.
6) Formas Especiais das Equações de Governo:
• Teorema de Kelvin;
• Teorema de Bernouilli;
• Equação de Crocco;
• Equação da Vorticidade.
7) Introdução à Cinemática de Escoamento:
• Número de Reynolds e Escoamentos Laminares e
Turbulentos: Conceito Básico de Turbulência;
• Linhas de Corrente;
• Linhas de Fluxo;
• Linhas de Rastro;
• Circulação;
• Vorticidade;
8) Introdução aos Escoamentos Multifásicos:
• Apresentação de Modelos para Escoamentos
Multifásicos;
• Escoamentos Multifásicos multicomponentes.
9) Introdução aos Problemas de Escoamento Compressível:
• Número de Mach;
• Ondas de Choque;
• Equações Básicas.
Introdução a CFD: dos fundamentos às aplicações
industriais
1) Introdução:
• Conceitos Gerais;
• Histórico do Desenvolvimento de CFD;
• Comparação entre Abordagens Analítica, Numérica e
Experimental;
• Aplicações a Diferentes Tipos de Física;
• O Futuro de CFD.
2) Técnicas de CFD:
• Revisão das Equações de Navier-Stokes;
• Discretização das Equações Governantes de
Mecânica dos Fluidos através dos Métodos dos
Volumes Finitos Tradicional e dos Volumes Finitos
Baseados em Elementos Finitos;
• Métodos Implícito e Explícito;
• Métodos Acoplado e Segregado;
• Formulações Pressure-Based e Density-Based;
• Métodos Iterativos para Solução Numérica das
Equações Discretizadas (Solução dos Sistemas
Lineares);
• Métodos Multigrid;
• Funções de Interpolação;
• Acoplamento Pressão-Velocidade.
3) Consistência, Estabilidade, Convergência e Acurácia.
4) Dicas Práticas
• Geração de Malhas;
• Configuração e Localização de Condições de
Contorno de Maneira Eficiente;
• Parâmetros Numéricos;
5) Outros Assuntos Relevantes
• Análise Paramétrica;
• CFD como Ferramenta Auxiliar em Processos de
Otimização;
• Malhas Deformáveis;
• Malhas Adaptativas;
• Modelo 6-DOF;
• Fronteira Imersa.
6) Metodologia de Solução de Problemas:
• Geração, Importação e Simplificação de Geometrias;
• Tratamento de Geometrias Extremamente
Detalhadas;
• Conceito de Domínio;
• Técnicas de Geração de Malhas;
• Configuração do Problema: Tipos de Domínios,
Definição e Tipos de Condições de Contorno, Ajuste
de Parâmetros Numéricos, Configuração dos Dados
de Saída;
• Parâmetros Pertinentes à Solução do Problema:
Hardware, Computação Paralela, Monitoramento de
Propriedades e Convergência;
• Qualidade das Soluções Obtidas:
a. Verificação e Validação;
b. Comparação entre Soluções em Regime
Permanente e Não-Estacionário;
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Análise de Escoamentos através de Dinâmica dos Fluidos Computacional
c. Análise de Incertezas Envolvidas na Simulação:
Propriedades de Fluidos, Condições de
Contorno, Regime Temporal, Modelos Físicos;
d. Acoplamento/Desacoplamento de Soluções
Utilizando Diferentes Modelos Físicos;
e. Confiabilidade dos Resultados.
• Visualização de Resultados e Extração de Dados
Relevantes.
7) Execução de Exercícios para Verificação de Diversos
Tópicos Cobertos.
Escoamentos Turbulentos: Fundamentos e
Modelagem Computacional
1) Fundamentos Teóricos:
• Origens da Turbulência;
• Fundamentos do Escoamento Turbulento.
2) Modelagem Clássica da Turbulência:
• Equações Médias de Reynolds (RANS + URANS);
• Hipótese de Boussinesq (Viscosidade Turbulenta);
• Modelos a Zero, Uma Equação e Duas Equações;
• Modelos Baseados no Transporte das Tensões
Turbulentas (RSM);
• Modelos com Adaptação de Escalas (SAS).
3) Tratamento de Parede:
• Camada-Limite e Lei de Parede;
• Detalhes de Geração de Malha para Camada-Limite;
• Modelos de Lei de Parede Implementados.
4) Simulação de Grandes Escalas (LES):
• Fundamentos da Simulação de Grandes Escalas;
• Modelos Sub-Malha para Simulação de Grandes
Escalas.
5) Turbulência em Escoamentos com Empuxo e Multifásicos:
• Modelagem de Escoamentos Turbulentos Euler
Lagrange;
• Modelagem de Escoamentos Turbulentos Euler-Euler.
2) Modelagem Matemática - Equações Governantes:
• Transferência de Momentum;
• Transferência de Energia;
• Transferência de Massa;
• Seleção de Modelos Específicos.
3) Abordagem Lagrangiana.
4) Abordagem Euleriana:
• Modelos Homogêneos:
a. VOF;
b. Superfície Livre.
• Modelos Heterogêneos:
a. Transferência de Momento Interfacial;
b. Modelo Algébrico;
c. Modelos de Superfície Livre;
d. VOF Multi-Fluido.
5) Seleção de Modelos para Aplicações Específicas.
Escoamentos Reativos e Combustão: Fundamentos e
Modelagem Computacional
1) Fundamentos da Modelagem de Radiação:
• Fundamentos Teóricos;
• Modelagem Computacional;
• Estudo de Casos.
2) Escoamentos Reativos:
• Fundamentos Teóricos;
• Modelagem Computacional;
• Estudo de Casos.
3) Combustão:
• Fundamentos Teóricos;
• Introdução a Interação Combustão-Turbulência;
• Modelagem de Chamas Não Pré-Misturadas;
• Modelagem de Chamas Pré-Misturadas;
• Modelagem de Chamas Parcialmente Pré-Misturadas;
• Modelagem da Combustão de Líquidos e Sólidos;
• Estudo de Casos.
6) Modelos de Transição de Escoamentos.
• Parâmetros de Transição de Escoamentos;
• Modelos de Transição a Uma e Duas Equações;
7) Turbulência em Escoamentos de Fluidos Não-
Newtonianos;
8) Seleção de Modelos para Aplicações Específicas.
Escoamentos Multifásicos: Fundamentos e
Modelagem Computacional
1) Introdução: Classificação de Escoamento Multifásico:
• Escoamento Disperso-Contínuo;
• Escoamento Contínuo-Contínuo;
• Análise de Morfologia de Escoamento;
• Seleção de Modelos Específicos.
Maiores informações
Silvia Firmino - ESSS
Fone: +55 (48) 3953-0056
E-mail: silvia.firmino@esss.com.br
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