A tabela as seguir apresenta todas as disciplinas com vagas disponíveis para os discentes do Curso de ENGENHARIA COMPUTACIONAL (65B) da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) no período letivo atual. Os horários e os docentes responsáveis por cada disciplina podem ser consultados clicando na turma desejada.
Ressalta-se que o Curso de Engenharia Computacional da UFJF é ofertado em período integral, com aulas de segunda a sexta-feira, podendo ocorrer nos turnos matutino (8h às 12h), vespertino (14h às 18h) ou noturno (19h às 23h), conforme estabelecido na grade curricular.
Plano de Ensino
Disciplina: 219034 - TÓPICOS AVANÇADOS EM MECÂNICA COMPUTACIONAL
Créditos: 3
Departamento: DEPTO DE MECANICA APLICADA E COMPUTACIONAL
Ementa
A disciplina visa o estudo da aerodinâmica de aerofólios e hélices. Apresentam-se os fundamentos teóricos e métodos de modelagem aplicados à aerodinâmica desses elementos, capacitando o estudante a analisar e simular o seus desempenhos aerodinâmicos utilizando ferramentas computacionais. Pretendem-se a compreensão dos princípios físicos da aerodinâmica de aerofólios, aplicação das equações fundamentais da dinâmica dos fluidos na análise de escoamentos, estudo de modelos simplificados de escoamento e geração de sustentação, utilização métodos de modelagem aerodinâmica, como o método dos painéis, a análise do funcionamento aerodinâmico de hélices, estudo de modelos teóricos de desempenho de hélices, incluindo o métodos de baixa fidelidade, estudo de ferramentas computacionais para análise e simulação aerodinâmica de hélices.
Conteúdo
Parte 1 – Aerodinâmica de aerofólios
Capítulo 1 – Conceitos fundamentais – modelo físico
1) Aerodinâmica de aerofólios
2) Geometria dos aerofólios e nomenclatura
3) Força aerodinâmicas
4) Equações gerais da dinâmica dos fluidos (continuidade, quantidade de movimento, energia) – Navier-Stokes
5) Escoamento invíscido, incompressível e irrotacional – equação de Laplace.
6) Teorema de Kutta-Joukowski
7) Escoamento na camada limite.
Capítulo 2 – Modelagem matemática pelo método dos painéis.
Capítulo 3 – Aplicações - XFOIL
Parte 2 – Aerodinâmica de hélices
Capítulo 1 – Geometria das hélices
Capitulo 2 – Coeficientes aerodinâmicos de hélices
Capítulo 3 – Princípios básicos – cinemática e forças em hélices
Capítulo 4 – Modelos básicos do disco atuador, da teoria do elemento de pá e modelo combinado (BEM)
Capítulo 5 – Modelos para correções associadas a perdas (vórtices)
Capítulo 6 – Aplicações – estudar as plataformas (livres) com o modelo BEM
QPROP, JAVAPROP, Qblade e CCblade
Capítulo 1 – Conceitos fundamentais – modelo físico
1) Aerodinâmica de aerofólios
2) Geometria dos aerofólios e nomenclatura
3) Força aerodinâmicas
4) Equações gerais da dinâmica dos fluidos (continuidade, quantidade de movimento, energia) – Navier-Stokes
5) Escoamento invíscido, incompressível e irrotacional – equação de Laplace.
6) Teorema de Kutta-Joukowski
7) Escoamento na camada limite.
Capítulo 2 – Modelagem matemática pelo método dos painéis.
Capítulo 3 – Aplicações - XFOIL
Parte 2 – Aerodinâmica de hélices
Capítulo 1 – Geometria das hélices
Capitulo 2 – Coeficientes aerodinâmicos de hélices
Capítulo 3 – Princípios básicos – cinemática e forças em hélices
Capítulo 4 – Modelos básicos do disco atuador, da teoria do elemento de pá e modelo combinado (BEM)
Capítulo 5 – Modelos para correções associadas a perdas (vórtices)
Capítulo 6 – Aplicações – estudar as plataformas (livres) com o modelo BEM
QPROP, JAVAPROP, Qblade e CCblade
Bibliografia
ABBOTT, I. H.; VON DOENHOFF, A. E. Theory of wing sections. New York: Dover Publications Inc., 1959. 693 p
ANDERSON, J. D. Fundamentals of Aerodynamics. 6a. ed. New York: McGraw-Hill, 2017. 1154
MILEY, S. A catalog of low Reynolds number airfoil data for wind-turbine applications. United States, 2 1982
DRELA, M. Xfoil: An analysis and design system for low reynolds number airfoils. In: Low Reynolds number aerodynamics. [S.l.]: Springer, 1989. p. 1–12.
DETERS, R. W.; ANANDA, G. K.; SELIG, M. S. Reynolds number effects on the performance of small-scale propellers. In: AIAA AVIATION, 32nd., 2014, Atlanta, GA. 32nd AIAA Applied Aerodynamics Conference. Urbana, 2014. p. 2151.
Brandt, John & Selig, Michael. (2011). Propeller Performance Data at Low Reynolds Numbers. 10.2514/6.2011-1255.
DRELA, M. QPROP Formulation. 2006. Disponível em: . Acesso em: 20 de Abril de 2018.
DRELA, M. QPROP User Guide. 2007. Disponível em: . Acesso em: 19 de Abril de 2018
Ning, A., “Using Blade Element Momentum Methods with Gradient-Based Design Optimization,” Structural and Multidisciplinary Optimization, Vol. 64, No. 2, pp. 994–1014, May 2021. doi:10.1007/s00158-021-02883-6
NING, S. Andrew. A simple solution method for the blade element momentum equations with guaranteed convergence. Wind Energy, v. 17, n. 9, p. 1327-1345, 2014.
ANDERSON, J. D. Fundamentals of Aerodynamics. 6a. ed. New York: McGraw-Hill, 2017. 1154
MILEY, S. A catalog of low Reynolds number airfoil data for wind-turbine applications. United States, 2 1982
DRELA, M. Xfoil: An analysis and design system for low reynolds number airfoils. In: Low Reynolds number aerodynamics. [S.l.]: Springer, 1989. p. 1–12.
DETERS, R. W.; ANANDA, G. K.; SELIG, M. S. Reynolds number effects on the performance of small-scale propellers. In: AIAA AVIATION, 32nd., 2014, Atlanta, GA. 32nd AIAA Applied Aerodynamics Conference. Urbana, 2014. p. 2151.
Brandt, John & Selig, Michael. (2011). Propeller Performance Data at Low Reynolds Numbers. 10.2514/6.2011-1255.
DRELA, M. QPROP Formulation. 2006. Disponível em: . Acesso em: 20 de Abril de 2018.
DRELA, M. QPROP User Guide. 2007. Disponível em: . Acesso em: 19 de Abril de 2018
Ning, A., “Using Blade Element Momentum Methods with Gradient-Based Design Optimization,” Structural and Multidisciplinary Optimization, Vol. 64, No. 2, pp. 994–1014, May 2021. doi:10.1007/s00158-021-02883-6
NING, S. Andrew. A simple solution method for the blade element momentum equations with guaranteed convergence. Wind Energy, v. 17, n. 9, p. 1327-1345, 2014.
Bibliografia(continuação)
Não informado
Bibliografia complementar
Não informado