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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação

Escola Politécnica

Engenharia de Minas e de Petróleo

Disciplina: PMI3933 - Introdução a Métodos Numéricos para Dinâmica dos Fluidos e Transferência de Calor

Introduction to numerical methods applied to fluid dynamics and heat transfer

Créditos Aula:	4
Créditos Trabalho:	1
Carga Horária Total:	90 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	01/01/2022	Desativação:

Objetivos

Introduzir métodos numéricos usados em dinâmica dos fluidos computacionais e transferência de calor, noções de estabilidade numérica e convergência. Noção de diferenças finitas, volumes finitos e elementos finitos em Dinâmica de Fluidos. Aplicação.

Introduction to numerical methods used in computational fluid dynamics (CFD) and heat transfer, overview of numerical convergence and stability. Overview of finite differences method, finite volume method, finite elements method in fluid dynamics problems. Application.

Docente(s) Responsável(eis)

3141010 - Rafael dos Santos Gioria

Programa Resumido

Introdução a métodos numéricos usados em dinâmica dos fluidos computacionais e transferência de calor abordando diferenças finitas e volumes finitos, MEF.

Introduction to numerical methods used in computational fluid dynamics (CFD) and heat transfer consisting in notions on finite difference and volume methods and FEM.

Programa

Introdução a três métodos usados em CFD.
- Álgebra linear computacional. 
- Métodos de Diferenças Finitas e Volumes Finitos: solução de equações parabólicas, hiperbólicas e elípticas. 
- Métodos para solução de problemas transientes: explícitos, implícitos e Crank-Nicolson. 
- Solução de equações elípticas. 
- Malhas computacionais. 
- Introdução Métodos de Elementos Finitos: princípio variacional, formulação fraca, método de Galerkin. 
- Aplicações.
(Estritamente recomendável conhecimento em equações diferenciais e programação.)

Introduction to CFD . - Computational linear algebra - Finite differences and finite volumes method: parabolic, hyperbolic and elliptic equations - Time marching methods: explicit, implicit and Crank-Nicholson. - Ellyptic equations solution. - Computational meshes - Finite elements method: variational principle, weak form, Galerkin method - Applications (It is highly suggested previous knowledge in basic programming and differential equations.)

Avaliação

Método

Trabalhos em casa e trabalho numérico.

Critério

Média final acima de 5 e presença acima de 70%.

Norma de Recuperação

Trabalho de recuperação faz média com a nota final acima

Bibliografia

Hirsch, C., “Numerical Computation of Internal and External Flows”, ed. Wiley, 2007.
Gunzburger, M.D., “Finite Element Methods for Viscous incompressible Flows”, Academic Press, 1989.
Pletcher, R.H., Tannehil, J.C., Anderson, D.A., “Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer”, CRC Press, 2013.
Maliska, C. R. "Transferência de Calor e Mecânica dos Fluidos Computacional", 2ed. LTC, 2012. 
Patankar, S. V., "Numerical Heat Transfer and Fluid Flow", Hemisphere Publishing Co., 1980.
Zienkiewicz, O. C. "Finite Elements and approximation", John Wiley & Sons, 1983.
Bird, R.B., Stewart, W.E., Lightfoot, E.N., “Transport Phenomena”, John Wiley & Sons, 2002.
Bear, J,, “Dynamics of Fluids in Porous Media”, Dover Publications, 1972.
Kopriva, D., “Implementing Spectral Methods for Partial Differential Equations: Algorithms for Scientists and Engineers”, 2009

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