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

Escola de Engenharia de São Carlos

Engenharia Mecânica

Disciplina: SEM0397 - Modelagem e Simulação de Sistemas Térmicos e Fluídicos

Modeling and Simulation of Thermal and Fluid Systems

Créditos Aula:	3
Créditos Trabalho:	0
Carga Horária Total:	45 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	15/07/2025	Desativação:

Objetivos

Ao final do curso o aluno deverá ter adquirido as seguintes competências específicas (C) em modelagem e simulação de sistemas térmicos e fluídicos:

C1. Conhecer os conceitos básicos envolvendo a modelagem e simulação de sistemas térmicos e fluídicos;
C2. Relacionar os fundamentos físicos com modelos de dispositivos e de sistemas térmicos e fluídicos.
C3. Aplicar, analisar e avaliar os conhecimentos de modelagem e simulação nas áreas de conhecimento afins.
C4. Criar soluções de modelagem e simulação em sistemas reais.

Para alcançar as competências (C) listadas acima, o aluno deverá desenvolver as seguintes habilidades (H):

H1. Estudar os fundamentos de modelagem e simulação de sistemas térmicos e fluídicos, os quais envolvem fundamentos de termodinâmica, mecânica dos fluidos, transferência de calor e métodos matemáticos de solução de sistemas de equações e de otimização.
H2. Compreender os fundamentos da modelagem de sistemas térmicos e fluídicos.
H3. Utilizar os conhecimentos para simular e otimizar sistemas térmicos e fluídicos reais.

By the end of the course, the student should have acquired the following specific competences (C) in modeling and simulation of thermal and fluid systems:

C1. Knowing the basic concepts involved in modeling and simulation of thermal and fluid systems;
C2. Understanding the physical fundamentals related to models of thermal and fluids systems.
C3. Applying, analyzing and evaluating the basic concepts of modeling and simulation in related areas of knowledge.
C4. Creating modeling and simulation solutions in real systems.

In order to achieve the above-mentioned competences (C), the student should develop the following abilities (H):

H1. To study the fundamentals of modeling and simulation of thermal and fluids systems, which involve the fundamentals of thermodynamics, fluid mechanics, heat transfer, mathematical methods for solving system of equations and optimization.
H2. To understand the fundamentals related to modeling of thermal and fluid systems.
H3. To use the knowledge to model, simulate and optimize real thermal and fluid systems.

Docente(s) Responsável(eis)

	3145310 - Cristiano Bigonha Tibiriçá
	2536867 - Luben Cabezas Gómez
	58082 - Paulo Seleghim Junior

Ementa

1. Tópicos de matemática aplicada à simulação.
2. Modelagem de sistemas térmicos e fluídicos
3. Simulação de Sistemas e Componentes. Simulação estática e dinâmica. Aplicações.
4. Otimização. Introdução à otimização. Técnicas de otimização: Estudo de Casos.

1. Mathematical topics applied to simulation.
2. Modeling of thermal and fluid systems.
3. Simulation of systems and components. Static and dynamic simulation. Applications.
4. Optimization. Introduction to optimization. Optimization techniques: Case studies.

Conteúdo Programático

1. Tópicos de matemática aplicada à simulação.
2. Modelagem de equipamentos e sistemas: trocadores de calor, tubulações, componentes, cavitação, máquinas de fluxo, secadores, destiladores, torres de resfriamento, componentes de refrigeração, ciclos termodinâmicos.
3. Simulação de Sistemas e Componentes. Simulação estática e dinâmica. Aplicações. Geração de eletricidade
4. Otimização. Introdução à otimização. Técnicas de otimização: Estudo de Casos.

1. Mathematical topcis applied to simulation.
2. Modeling of equipment and systems: heat exchangers, piping, components, cavitation, flow machines, dryers, distillers, cooling towers, refrigeration components, thermodynamic cycles.
3. Simulation of systems and components. Static and dynamic simulation. Applications. Electricity generation
4. Optimization. Introduction to optimization. Optimization techniques: Case studies.

Instrumentos e Critérios de Avaliação

Método de Avaliação

Avaliação:
Listas de exercícios, provas, relatórios, trabalhos entre outros métodos serão utilizados para avaliação.

Método:
Cada habilidade (H) será avaliada baseada no uso de uma ou mais de uma das seguintes metodologias ativas, de acordo com a preferência do docente responsável:
H1: Provas específicas e individuais realizadas em sala de aula;
H2: Aprendizagem baseada em problema e estudo de caso com entrega de avaliação.
H3: Aprendizagem entre pares com entrega de trabalhos.

Critério de Avaliação

Média ponderada das notas atribuídas ao aluno. Esta média deverá ser maior ou igual a 5,00 (cinco).

Norma de Recuperação

Os critérios de avaliação da recuperação devem ser similares aos aplicados durante o semestre regular do oferecimento da disciplina;
1) A nota final (MF) do aluno que realizou provas de recuperação dependerá da média do semestre (MS) e da média das provas de recuperação (MR), como segue:
a) MF=5 se 5 ≤MR ≤ (10 - MS);
b) MF = (MS + MR) / 2 se MR > (10 – MS)
c) MF = MS se MR < 5.
2) O período de recuperação das disciplinas deve se estender do início até um mês antes do final do semestre subsequente ao da reprovação do aluno em primeira avaliação.

Bibliografia

1. STOECKER, W.F. - Design of Thermal System. FRANKS, R.G.E. - Modeling and Simulating in Chemical Engineering.
2. SELEGUIM JR, P. - Solução de Equações Diferenciais por Diferenças Finitas.
3. SELEGHIM JR, P. e SANTOS, A.M. - Métodos Numéricos para Engenharia Térmica. Ajuste de Curvas.
4. TIBIRIÇÁ, C. B. Apostila de Auxílio à Disciplina Modelagem e Simulação de Sistemas Térmicos e Fluídicos. 2024.

Complementar:
5. Munson, B. R., Young D. F., Okiishi, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos.
6. Incropera, F.P.; Dewitt, D.P.; Bergman, T.L.; Lavine, A.S. Fundamentos de Transferência de Calor e Massa. 7a Edição, Rio de Janeiro, LTC Editora 2014.

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