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Descrição:A presente linha de pesquisa tem por objetivo analisar escoamentos complexos, com transferência de calor e massa, visando contribuir para o desenvolvimento de projetos eficientes de engenharia, além de contribuir para a compreensão de novos fenômenos físicos.
Esta área de pesquisa apresenta duas grandes subdivisões:
desenvolvimento de
"softwares" versáteis e que sejam capazes de prever com bastante
precisão os processos envolvendo transferência de calor e massa e
mecânica dos fluidos. aplicação
dos "softwares" desenvolvidos em problemas básicos ou aplicados de
interesse científico e industrial. A ênfase da pesquisa nesse
tópico está associada com a compreensão dos fenômenos
físicos envolvidos nos processos de interesse.
Infraestrutura:
A motivação para o desenvolvimento de qualquer software
está associada com a aplicação do mesmo para solução
de problemas de interesse prático. Atualmente, esforços estão
sendo investidos para gerar programas eficientes para as seguintes situações:
Existe uma gama enorme de escoamentos complexos de interesse para serem
analisados. No entanto, o grupo de pesquisa Dinâmica dos Fluidos
Computacional vem concentrando esforços nos últimos dois anos
nas seguintes áreas: Laboratórios de Mecânica Computacional do DEM
Rio Datacentro
Corpo Técnico-Científico
Responsável:
Colaboradores:
Disciplinas Recomendadas para o 1o. período:
1. MEC 2320 - Fenômenos de Transporte
2. MEC 2316 - Mecânica dos Fluidos
3. MEC 2335 - Dinâmica dos Fluidos Computacional
4. MEC 2303 - Termodinâmica ou MEC 2325 - Transmissão de Calor (Condução / Radiação) ou
Optativa
Disciplinas Recomendadas para o 2o. período:
1. MEC 2326 - Transmissão de Calor (Convecção)
2. MEC 2341 - Computação Avançada em Fenômenos de Transporte ou
Tópicos Avançados em Dinâmica dos Fluidos Computacional ou
Elementos Finitos em Fluidos.
3. Optativa
4. Matemática
Optativas de Interesse:
1. MEC 2015 - Fundamentos da Poluição Atmosférica
2. MEC 2019 - Mudança de Fase
3. MEC 2025 - Mecânica dos Fluidos Não-Newtonianos I
4. MEC 2011 - Estabilidade de Fluidos
5. MEC 2310 - Métodos Experimentais em Termociências
6. MEC 2011 - Turbulência
7. Escoamento Compressível
Publicações Recentes
Descrição dos Projetos de Pesquisa em Andamento:
1. Desenvolvimento de "Softwares"
Escoamento Multifásico,
com determinação precisa da presença da interface, tanto
para escoamento de fluidos compressíveis quanto incompressíveis.
Exemplo: Movimento ascendente de uma bolha de ar.
Malhas Deformáveis:
existem diferentes aplicações, onde a utilização de
malhas deformáveis é extremamente útil. Para mencionar
algumas aplicações de interesse no momento: i) problemas com
mudança de fase, onde o tamanho do domínio de interesse varia com
o tempo; ii) escoamento em tubulações com a presença
de "PIG", objeto que separa dois fluidos dentro da tubulação. Com o
seu deslocamento, o domínio de cada fluido varia com o tempo.
Malhas Adaptativas:
a utilização de malhas que se ajustem à geometria do corpo,
concentrando nós nas regiões de gradientes acentuados é
fundamental para a obtenção de solução precisa.
Desenvolvimento de um "software" que ajuste a malha baseado na própria
solução.
Escoamentos a
qualquer Velocidade: desenvolvimento de um "software" capaz de prever
escoamentos de baixas velocidades (tipicamente sub-sônicos) assim como
escoamento de altas velocidades (super-sônicos).
Técnicas
Adaptativas para Métodos de Malhas Múltiplas (Multigrid) para
uso na solução de escoamentos viscosos.
2. Aplicação dos "Softwares"
Escoamentos Turbulentos:
i) Escoamentos em câmaras de combustão;
ii) Escoamentos de metal líquido em distribuidor de aço para
lingotamento contínuo;
iii) Controle da poluição;
Convecção Natural/Forçada:
i) Processo de solidificação de metal líquido, na presença
de convecção natural;
ii) Escoamentos complexos para intensificação da transferência
de calor.
Escoamentos Multifásicos:
i) Escoamentos bifásicos;
ii) Escoamentos na indústria petrolífera. Exemplo:
Escoamento em Reservatórios de Petróleo
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