O documento descreve um curso de pós-graduação em simulação computacional oferecido pela ESSS, abordando tópicos como dinâmica dos fluidos computacional, escoamentos turbulentos, multifásicos e reativos. O curso tem duração de 360 horas ao longo de 3 semestres e aborda disciplinas como mecânica dos fluidos, volumes finitos, transferência de calor e físicas acopladas.

1. SIMULATING THE FUTURE
Pós-Graduação em Simulação Computacional
Análise Numérica de Escoamentos utilizando
Dinâmica dos Fluidos Computacional
INTRODUÇÃO
A experiência adquirida em mais de 18 anos na capacitação de profissionais nos
diversosramosdaengenhariapermitequeaESSSofereçacursosdepós-graduação
em simulação computacional, especialmente dirigidos aos profissionais que
trabalham no desenvolvimento e projeto de produtos e processos inovadores.
OBJETIVO GERAL
O curso destina-se à capacitação e atualização de profissionais das várias
áreas de engenharia e oferece ferramentas imprescindíveis para a realização de
simulações computacionais de diferentes aplicações com o uso de softwares
comerciais. Além disso, proporciona aos participantes a fundamentação
necessária para a realização de análises de escoamentos utilizando Dinâmica
dos Fluidos Computacional e conhecimentos teóricos e práticos de aplicação
imediata no exercício profissional.
METODOLOGIA
O foco do curso é a formação prática do profissional, usando a teoria associada
como ferramenta de entendimento, tanto das fenomenologias como das técnicas
numéricasecomputacionais.Assim,oalunocompreenderáafísicadosproblemas
estudados, sendo capaz de realizar atividades práticas de simulação de sistemas
complexosereaisdeengenharia.Ocursocontacomaulaspresenciaiseatividades
que serão realizadas com o auxílio das ferramentas de ensino a distância.
DISCIPLINAS
• Fundamentos de Mecânica dos Fluidos
• Introdução à Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD)
• Escoamentos Turbulentos: Fundamentos e Modelagem Computacional
• Escoamentos Multifásicos: Fundamentos e Modelagem Computacional
• Modelagem Numérica de Transferência de Calor
• Escoamentos Reativos e Combustão: Fundamentos
e Modelagem Computacional
• Modelagem de Físicas Acopladas (Multiphysics)
• Seminários em Análises de Aplicações Industriais
CORPO DOCENTE
O corpo docente é formado por doutores e mestres da ESSS, além de professores
convidadosdeoutrasInstituiçõesdeEnsinoSuperiorcomsólidaformaçãoemensino,
pesquisa, extensão e consultoria. Profissionais da indústria ministrarão palestras
cujo objetivo é alinhar ainda mais o conhecimento às necessidades prementes do
mercado profissional.
CoordenadorGeraldoProgramadePós-Graduação: ClovisRaimundoMaliska, Ph.D.
Coordenador do Curso: Raphael David Aquilino Bacchi, M.Sc. - ESSS
iESSS
ENSINO, PESQUISA E
DESENVOLVIMENTO
O Instituto ESSS de Ensino, Pesquisa e
Desenvolvimento (iESSS) é composto
por uma equipe técnica com grande
conhecimento da física dos problemas de
engenharia, sua modelagem matemática e
simulação computacional.
As atividades do iESSS estão focadas
na busca de soluções que atendam a
realidade de negócio dos clientes, bem
como na capacitação profissional de seus
colaboradores, tendo como principal meta
contribuir para o processo inovativo e
para o aumento da competitividade
tecnológica industrial.
INTERCÂMBIOINTERNACIONAL-ESOCAET
O iESSS proporciona a opção de
intercâmbio internacional de disciplinas
de pós-graduação com a European
School of Computer Aided Engineering
Technology ( esocaet ), instituição
fundada a partir de uma parceria
entre a empresa CADFEM e universi-
dades alemãs.
A escola esocaet oferece o curso
Master of Engineering Applied
Computational Mechanics em parceria
com a University of Applied Sciences
of Landshut e a University of Applied
Sciences of Ingolstadt. O convênio
prevê o intercâmbio de cinco alunos do
curso de pós-graduação do iESSS por
ano. Para participar, é necessário estar
cursando o 3º semestre ou ter concluído
a pós-graduação profissional iESSS,
bem como ter proficiência em inglês.
As características do mestrado da
esocaet seguem a proposta de ensino do
iESSS: currículo focado na aplicação.
SEMIPRESENCIAL

2. Fundamentos de Mecânica dos Fluidos
1. Propriedades Físicas dos Fluidos:
a. Sólidos;
b. Líquidos;
c. Gases.
2. Conceitos Básicos de Mecânica dos Fluidos:
a. Definição de Meio Contínuo;
b. Coordenadas Eulerianas e Lagrangeanas;
c. Derivada Material;
d. Teorema de Transporte de Reynolds;
e. Introdução à Cinemática de Escoamentos.
3. Equações de Conservação:
a. Conservação de Massa;
b. Conservação de Quantidade de Movimento:
• Equações de Euler;
• Equação de Navier Stokes.
c. Conservação de Energia;
d. Equações Constitutivas.
Introdução à Dinâmica dos Fluidos
Computacional (CFD)
1. Introdução:
a. Conceitos Gerais: O que é CFD? Por que utilizar CFD?;
b. Um Breve Histórico do Desenvolvimento de CFD;
c. Exemplos de Aplicações de CFD.
2. Modelagem e Equações Governantes:
a. Dos Modelos Físicos aos Modelos Matemáticos:
• Equação de Conservação da Massa;
• Equação de Conservação da Quantidade de Movimento;
• Equação de Conservação de Energia.
b. Dos Modelos Matemáticos aos Modelos Numéricos:
• Equação de Advecção-Difusão Genérica;
• Técnicas de Discretização das Equações Regentes.
3. Método das Diferenças Finitas:
a. A Ideia por Trás do Método;
b. Expansão em Série de Taylor;
c. Erro de Truncamento, Acurácia e Ordem de uma Aproximação;
d. Aproximação da Primeira Derivada;
e. Aproximação da Segunda Derivada;
f. Vantagens e Desvantagens do Método.
4. Método dos Volumes Finitos:
a. A Ideia por Trás do Método;
b. Discretização da Equação da Difusão Permanente;
c. Discretização da Equação de Advecção-Difusão Permanente:
• Upwind, CDS, QUICK, Upwind de Ordem Superior.
d. Discretização Espacial no CFX x Fluent:
• Método dos Volumes Finitos Tradicional x Método dos Volumes
Finitos baseado em Elementos Finitos.
5. Volumes Finitos para Problemas Transientes:
a. Problemas Permanentes x Transientes;
b. Discretização da Equação da Difusão Transiente:
• Método Explícito, Implícito e Crank-Nicholson.
c. Discretização da Equação de Advecção-Difusão Transiente;
d. Discretização Temporal no CFX x Fluent.
EMENTAS DAS DISCIPLINASPÚBLICO ALVO
Engenheiros e técnologos da Indústria
de Desenvolvimento de Produtos ou
Processos que pretendem adquirir maior
experiência em métodos numéricos
e que atuam ou pretendem atuar nas
áreas de modelagem numérica.
PRÉ-REQUISITO
Graduação em Engenharia, Matemática,
Física, Química ou Tecnologia.
* A análise do currículo também auxilia
na admissão aos cursos do iESSS.
** Não é necessário o prévio conhe-
cimento em modelagem numérica.
CERTIFICAÇÃO
Certificado de pós-graduação em nível
profissional. Será considerado aprovado
o participante que cumprir as seguintes
exigências:
• Frequência mínima de 75% (setenta
e cinco por cento) da carga horária
de cada disciplina;
• Nota final igual ou superior a 7
(sete) em cada disciplina;
• AprovaçãodoTrabalhodeConclusão
de Curso.

3. cursos@esss.com.br
Imagem Cortesia: Dyson Ltda.
CURSO SEMIPRESENCIAL
• Aulas teóricas em vídeo.
• Aulas práticas online: Sábados, das
10:00 às 12:00 horas.
• Aulas presenciais: cinco módulos
presenciais, Sextas-feiras e
Sábados das 8:00 às 18:00 horas.
LOCAL DAS AULAS PRESENCIAIS
• São Paulo (SP) - ESSS
CARGA HORÁRIA
• 360 horas, distribuídas em
3 semestres letivos.
• 90 horas presenciais e 270 horas
de aprendizagem a distância.
6. Consistência, Estabilidade e Convergência:
a. Consistência de um Esquema Numérico;
b. Estabilidade de um Esquema Numérico;
c. Convergência da Solução Numérica;
d. Resíduos e Convergência.
7. Discretização das Equações de Navier-Stokes:
a. Características e Dificuldades Associadas às Equações
de Navier-Stokes;
b. Arranjos Deslocados x Colocalizados;
c. Discretização Geral das Equações de Navier-Stokes;
d. Métodos de Acoplamento Pressão-Velocidade:
• Método SIMPLE, SIMPLEC e PISO;
• Métodos Segregados x Acoplados;
• Acoplamento Pressão-Velocidade no CFX e Fluent.
8. Métodos para Solução de Sistemas Lineares:
a. Métodos Diretos x Iterativos;
b. Métodos de Solução no CFX e Fluent:
• Método Multigrid.
9. Aplicações dos Conceitos no Fluent e CFX:
a. Geração/Importação de Geometrias;
b. Técnicas de Geração de Malha:
• Geração de Malha no Meshing.
c. Tipos de Condições de Contorno e Iniciais;
d. Pós-processamento e Análise das Soluções Obtidas:
• Pós-processamento no CFD-Post.
Escoamentos Turbulentos: Fundamentos e Modelagem Computacional
1. Introdução;
2. Modelagem Clássica da Turbulência:
a. Equações Médias de Reynolds (RANS + URANS);
b. Hipótese de Boussinesq (Viscosidade Turbulenta);
c. Modelos a Zero, Uma Equação e Duas Equações;
d. Modelos Baseados no Transporte das Tensões Turbulentas (RSM);
e. Modelos com Adaptação de Escalas (SAS).
3. Tratamento Próximo à Parede:
a. Camada-Limite e Lei de Parede;
b. Detalhes de Geração de Malha para Camada-Limite;
c. Modelos de Lei de Parede Implementados.
4. Simulação de Grandes Escalas (LES):
a. Fundamentos da Simulação de Grandes Escalas;
b. Modelos Sub-malha para Simulação
de Grandes Escalas;
c. Comentários sobre DNS (Simulação
Numérica Direta).
5. Turbulência em Escoamentos Multifásicos e
com Empuxo:
a. Modelagem de Escoamentos Turbulentos
Euler-Lagrange;
b. Modelagem de Escoamentos Turbulentos Euler-Euler.
6. Modelos de Transição de Escoamentos:
a. Parâmetros de Transição de Escoamentos;
b. Modelos de Transição a Uma e Duas Equações.
7. Turbulência em Escoamentos de Fluidos Não-Newtonianos;
8. Seleção de Modelos para Aplicações Específicas.

4. Escoamentos Multifásicos: Fundamentos e Modelagem
Computacional
1. Introdução: Classificação dos Escoamentos Multifásicos:
a. Escoamento Disperso-Contínuo;
b. Escoamento Contínuo-Contínuo;
c. Análise de Morfologia de Escoamento;
d. Seleção de Modelos Específicos.
2. Modelagem Matemática: Equações Governantes:
a. Transferência de Quantidade de Movimento;
b. Transferência de Energia;
c. Transferência de Massa;
d. Seleção de Modelos
Específicos.
3. Abordagem Lagrangeana;
4. Abordagem Euleriana:
a. Modelos
Homogêneos:
• VOF;
• Superfície Livre.
b. Modelos Heterôgeneos:
• Transferência de Momento
Interfacial;
• Modelo Algébrico;
• Modelos de Superfície Livre;
• VOF Multi-Fluido.
5. Seleção de Modelos para Aplicações Específicas.
Modelagem Numérica de Transferência de Calor
1. Fundamentos da Transferência de Calor:
a. Introdução:
• Mecanismos de Transferência de Calor;
• Primeira Lei da Termodinâmica;
• Propriedades Térmicas dos Materiais.
b. Equação de Difusão de Calor:
• Lei de Fourier;
• Equação da Difusão de Calor.
c. Discretização da Equação Governante:
• Diferenças Finitas;
• Volumes Finitos;
• Discretização da Equação de Difusão de Calor.
d. Equações de Transporte de Energia.
2. Condução entre Materiais Distintos:
a. Resistência Térmica;
b. Resistência de Contato.
3. Convecção:
a. Introdução;
b. Classificação da Convecção;
c. Números Adimensionais;
d. Coeficiente de Convecção;
e. As Camadas Limites;
f. Convecção Forçada:
• Convecção Forçada Externa;
• Convecção Forçada Interna.
g. Convecção Natural.
4. Radiação.
Escoamentos Reativos e Combustão: Fundamentos e
Modelagem Computacional
1. Escoamentos Reativos - Fundamentos:
a. Reações Homogêneas;
b. Reações Heterogêneas e de Superfície;
c. Aplicações de Escoamentos Reativos.
2. Combustão Industrial:
a. Fundamentos;
b. Modelagem de Chamas Não Pré-Misturadas;
c. Modelagem de Chamas Pré-Misturadas;
d. Modelagem de Chamas Parcialmente
Pré-Misturadas;
e. Modelagem da Combustão de Líquidos e Sólidos;
f. Radiação em Combustão;
g. Modelagem de Espécies Poluentes e Fuligem;
h. Modelagem de Ignição.
Modelagem de Físicas Acopladas (Multiphysics)
1. Técnicas de Acoplamento;
2. Interação Fluido-Estrutura (FSI):
a. Introdução à Análise Estrutural;
b. Introdução à Interação Fluido-Estrutura (FSI);
c. Tipos de Transferência de Carregamento;
d. Transferência de Dados Transiente;
e. Tensões Térmicas.
3. Análise Aeroacústica.
Seminários em Análises de Aplicações Industriais
1. Seminários de Aplicações Industriais Apresentados
por Profissionais da Área (Automotiva, Turbomáquinas
e Válvulas, Óleo e Gás, Offshore, entre outras);
2. Trabalho de Conclusão de Curso.
ESSS - Brasil
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ESSS - Chile
www.esss.cl
ESSS - Colômbia
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ESSS - Peru
www.esss.com.pe
ESSS - North America
www.esss-usa.com
ESSS - Argentina
www.esss.com.ar
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