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Introdução à Mecânica Computacional na biblioteca opensource OpenFOAM
Descrição
Plano:
Quadros Médios / Superiores
Data de início:
A Definir
Data de fim:
A Definir
Duração(h):
24
Horário:
Terças, Quintas
   das 19:00 às 22:30
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Hoje em dia, visando a otimização de desempenho e minimização de recursos, quaisquer atividades de projeto devem ser suportadas por ferramentas de modelação adequadas. No mercado existem inúmeros códigos de modelação, capazes de simular processos extremamente complexos. A disseminação destes códigos pela indústria enfrenta duas grandes dificuldades: o custo das licenças dos softwares comerciais e/ou a inexistência de recursos humanos habilitados para utilizar adequadamente essas ferramentas.
 
As limitações em termos de custo podem ser ultrapassadas através do recurso a softwares de modelação de distribuição livre. Um dos exemplos destes é da livraria computacional OpenFOAM®, que é capaz de simular o comportamento de sistemas extremamente complexos, envolvendo fluidos e/ou sólidos, sistemas multifásicos, sendo também capaz de efetuar cálculos em paralelo. Com o OpenFOAM® é possível a programação/adaptação, que permite desenvolver novas aplicações para resolução de problemas específicos, recorrendo a uma linguagem simbólica.
 
 
Preços do Curso:
250,00€ Valor para ex-formandos da TecMinho, Comunidade Académica da Universidade do Minho (docentes, funcionários, investigadores, alunos, ex-alunos, interfaces) e desempregados
290,00€ Valor para outros participantes

Conheça as condições para grupos e modalidades de pagamento, solicitando mais informação através de formar@tecminho.uminho.pt
 
Objetivos
No final do curso, os formandos deverão:
 
- Conhecer a estrutura típica de um caso OpenFOAM®;
- Conhecer as principais capacidades e modelos disponíveis em OpenFOAM®;
- Preparar autonomamente problemas em OpenFOAM®;
- Utilizar gerador de malhas computacionais adequado para OpenFOAM®;
- Monitorizar a evolução do processo de cálculo;
- Utilizar ferramentas de pós-processamento para análise de resultados;
- Aferir a controlar a precisão do cálculo numérico;
- Desenvolver novas aplicações em OpenFOAM®.
Conteúdos Programáticos
1 - Introdução
 
  • Apresentação do OpenFOAM
  • Noção de derivação e integração numérica e ordem de discretização
  • Problema introdutório Transferência de calor (a)
  • Introdução básica ao blockMesh
  • Utilitário checkMesh
  • Monitorização da evolução de resíduos com gnuplot
  • Introdução básica ao paraFoam
 
(a) Com o problema introdutório pretende-se ilustrar o processo de cálculo computacional, recorrendo a um problema de transferência de calor 1D, que será resolvido inicialmente em OpenFOAM e numa fase seguinte manualmente. Este problema é resolvido sem entrar em conceitos matemáticos muito complexos.
 
2 - Tutoriais, pós-processamento e paralelização
 
  • Tutoriais, pós-processamento e paralelização
  • Resolução de diversos tutoriais do OpenFOAM para ilustrar capacidades de cálculo (modelos físicos)
  • Pós-processamento em paraFoam
  • Cálculo paralelo
  • Utilitários (patchIntegrate, patchAverage)
 
 
3 - Problema Numérico
 
  • Problema lid-driven cavity
  • Geração de malhas com blockMesh
  • Utilização do utilitário sample
  • Comparação com solução exata do problema (artigo Ghia et al.)
  • Estudo do refinamento da malha
  • Avaliação da ordem de convergência
 
4 - cfMesh, swak4Foam e pyFoam
 
  • Apresentação cfMesh
  • Metodologia de trabalho no cfMesh
  • Definição de geometria para o cfMesh
  • Apresentação dos utilitários swak4Foam e pyFoam
 
5 - Programação de um solver e utilitários
 
  • Programação de um solver para o cálculo da distribuição de temperaturas
  • Geração de malhas com blockMesh e verificação com checkMesh
  • Resolução de um problema de mistura do mesmo material com diferentes temperaturas
  • Programação de utilitários em OpenFOAM
 
6 - Hands-on
  
Resolução individual de problemas do seu interesse pessoal/profissional, com aplicação de OpenFOAM.
 
7 - Apresentação Hands-on
 
Apresentação e discussão dos resultados obtidos nos problemas individuais.
 
Nota: Em todas as sessões, a teoria é acompanhada com utilização prática.
 
Metodologia 
Em todas as sessões a teoria é acompanhada com utilização prática.
Destinatários
Todos os profissionais da indústria com interesse em modelação numérica de processos.
Formadores
J. Miguel Nóbrega
Licenciado e Mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade do Porto e Doutorado em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos pela Universidade do Minho. Docente no Departamento de Engenharia de Polímeros da Universidade do Minho desde 1997. Investigador no Instituto de Polímeros e Compósitos, onde exerce atividades no desenvolvimento de códigos de mecânica computacional e de dispositivos de apoio ao processamento e caracterização reológica de materiais poliméricos.
 
Célio Fernandes
Licenciado em Ensino de Matemática, Mestre em Matemática Aplicada e Doutor em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos, especializado na simulação e otimização de processos de produção de materiais políméricos (extrusão e injeção). Atualmente, colabora em diversas atividades de investigação, nomeadamente, nas áreas da microfluídica, sistemas multifásicos com fase dispersa, escoamentos viscoelásticos e problemas de transferência de calor.
 
Luís L. Ferrás
Licenciado em Matemática pela Universidade de Aveiro, possui mestrado em Matemática Aplicada atribuído pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e um Doutoramento em Engenharia de Polímeros pela Universidade do Minho. Atualmente, é pós-doc no Departamento de Polímeros da Universidade do Minho, onde faz investigação na área da Mecânica Computacional. Tem a seu cargo a orientação de diversas teses de mestrado.
   
 
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