MEC 2335: Dinâmica dos Fluidos Computacional
Período: 2017.1

site: http://mecflu2.usuarios.rdc.puc-rio.br/DinFluComp_MEC2335.html

 


Prof. Angela O. Nieckele

Ramal: 1182
Sala:    163-L
e-mail: nieckele@puc-rio.br

Aula: 2a. Feira
sala: 106-L
Hora: 14:00 às 17:00

 


AVISO:


Objetivo: O objetivo deste curso é analisar e estudar métodos numéricos para a solução de problemas de interesse, na área de mecânica dos fluidos com transferência de calor e massa.  O método deverá ser geral, não envolvendo restrições de bi-dimensionalidade, camada limite, etc. Aproximações e restrições serão  adotadas temporariamente para facilitar a apresentação  e a compreensão, mas não serão limitadores.

            Não será possível cobrir todos os tópicos relacionados com o assunto. As formulações matemáticas das equações que governam os processos de interesse serão discutidas rapidamente.  Mesmo em relação à soluções numéricas, não investigaremos todos os métodos disponíveis, discutindo os seus méritos e desvantagens. Em vez disso, nos concentraremos numa família particular de métodos, nos quais tenho usado e contribuindo a desenvolver. Referências a outros métodos serão feitas ocasionalmente para chamar a atenção sobre certos assuntos particulares.

A principal característica dos métodos numéricos a serem apresentados no curso é o fato dos mesmos estarem fortemente relacionados com considerações físicas, e não somente  manipulações matemáticas. A vantagem desta estratégia está relacionada com o fato de que o aluno desenvolverá um  conhecimento maior e melhor compreensão dos fenômenos físicos de interesse enquanto estuda métodos numéricos.

Na fase final do curso, um programa de computador, baseado nos métodos apresentado será utilizado como ferramenta numérica, para a solução de problemas de interesse prático como convecção natural, combustão, turbulência, etc.


 

Ementa:

 Métodos de discretização

 Equação de difusão e de convecção-difusão.

 Métodos de Solução de sistemas de equações:

 métodos diretos (eliminação de gauss, decomposição LU)

 métodos iterativos (Gauss Seidel, SOR, ADI, Tdma linha por linha, MSIP, multigrid)

 Regime permanente e transiente (métodos explícitos e implícitos)

 Acoplamento Velocidade-Pressão: variáveis primitivas : SIMPLE, SIMPLEC, PISO, etc

 Tópicos Especiais:

 Utilização do software comercial “FLUENT”

Bibliografia:

Livro Texto:

Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, S.V.Patankar, McGraw Hill

An Introduction to Computational Fluid Dynamics The Finite Volume Method, H.K. Versteeg and W. Malalasekera, Prentice Hall, 2nd Edition

Bibliografia complementar

Notas de Aulas

 

Critério de Aprovação: Listas de exercícios e uma prova.

Data da Prova: 29 de Maio

Todos os trabalhos são individuais

 

Notas
 

TEORIA

Introdução

     Equações de Conservação

     Natureza das Equações

Difusão - Regime Permanente

     Escoamento Desenvolvido

Verificação-de Código

Difusão - Regime Transiente

Solução de Sistema Algébrico

Convecção-Difusão

Escoamento  

Tópicos Especiais


Exercícios:

Lista 1 de Exercícios : 20 de março  

Lista 2 de Exercícios : 10 de Abril  

Lista 3 de Exercícios : 24 de abril

Lista 4 de Exercícios : 15 de maio

Lista 5 de Exercícios : 5 de junho (exercicios sem quick) 12 de junho (exercicios quick)

Lista 6 de Exercícios: 19 de junho

Lista 7 de Exercícios: 7 de julho


 



Comentários e Sugestões:

nieckele@puc-rio.br

 


Última atualização: 13/6/2017