Projecto FEUP Simulao de Processos Tecnolgicos Projecto Especial

Projecto FEUP “Simulação de Processos Tecnológicos” Projecto Especial EQUIPA 8

Simulação de processos tecnológicos A nossa proposta de trabalho: • Prever os comportamentos mecânico e térmicos em blocos de betão leve; • Descobrir: • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões • – Bloco com boa capacidade de isolamento térmica; – Bloco com boa resistência mecânica; Conciliar estas duas características num só bloco e tirar conclusões.

Simulação de processos tecnológicos • Objectivo Importância e recursos: • A simulação de um processo tecnológico através de um programa informático pode reduzir custos e tempo. • Muitas empresas já usam este apoio informático, o que torna vantajoso ao engenheiro conhecer estas ferramentas. • ABAQUS: Ø É utilizado em diversas áreas da indústria como a civil, automóvel, aeroespacial, nuclear e • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões biomédica. Ø Programa comercial que utiliza o método dos elementos finitos: ü Método numérico que parte de um modelo matemático, permitindo descrever fenómenos físicos. Ø Simula o que acontece em termos práticos sem haver necessidade de experimentar. Ø O bloco em estudo é dividido em elementos finitos, formados pelos “nós” da malha onde vão ser calculadas as incógnitas do problema.

Simulação de processos tecnológicos • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Como o estudo se insere na realidade : Temperatura exterior: 0º C Pressão • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica Temperatura interior: 20º C • Análise mecânica • Conclusões

Simulação de processos tecnológicos • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões Análise (térmica) 2 D:

Simulação de processos tecnológicos Análise (térmica) 3 D : Dimensões: 0, 10 m x 0, 08 m alvéolos = 0, 348 W/(m ºC) Dimensões peq. : 0, 025 m x 0, 04 m • Objectivo alvéolos peq. = 0, 161 W/(m ºC) Dimensões méd. : 0, 05 m x 0, 04 m alvéolos méd. = 0, 179 W/(m ºC) • Importância e recursos Dimensões gran. : 0, 16 m x 0, 04 m alvéolos gran. = 0, 213 W/(m ºC) • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões Dimensões: 0, 03 m x 0, 29 m alvéolos = 1, 000 W/(m ºC) Dimensões do bloco: 0, 40 m x 0, 35 m x 0, 20 m bloco de betão leve = 0, 300 W/(m ºC)

Simulação de processos tecnológicos Análise (mecânica) 3 D – “Método Português” : • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões Pressão: 9, 8 x 105 Pa ≈133 ton

Simulação de processos tecnológicos Deslocamentos no eixo YY (2) : Pressão no eixo YY (2) : • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Análise (mecânica) 3 D – “Torre Inglesa” : • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões Pressão: 9, 8 x 105 Pa ≈133 ton

Simulação de processos tecnológicos Deslocamentos no eixo YY (2) : Pressão no eixo YY (2) : • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Análise (mecânica) 3 D – “Torre Inglesa” : • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões Pressão: 9, 8 x 105 Pa ≈133 ton

Simulação de processos tecnológicos Deslocamentos no eixo YY (2) : Pressão no eixo YY (2) : • Objectivo • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Conclusões : • O bloco com melhor capacidade de isolamento térmica e resistência mecânica foi: Com uma temperatura máxima • Objectivo de: 19º C (1, 912 e+01º C) • Importância e recursos • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica Com uma resistência mecânica máxima superior a: 9. 8 x 105 Pa ≈ 133 toneladas • Conclusões

Simulação de processos tecnológicos Conclusões (finais): • • • Objectivo • Importância e recursos • Um bloco com muitos vazios: – aumenta a capacidade de isolamento térmico; – diminui a sua resistência mecânica. Um bloco com poucos vazios: – diminui a sua capacidade de isolamento térmica; – aumenta a sua resistência mecânica. Um bloco ideal é aquele que não tem nenhum caminho directo entre as duas faces. • Estudo na realidade • Análise térmica • Análise mecânica • Conclusões • Factores que influenciam a condutividade do bloco de betão, o que se traduz numa diferente eficácia no isolamento térmico: - Número de alvéolos; - Tamanho dos alvéolos; - Disposição dos alvéolos.

Agradecimentos • • • Catarina Rosa Santos Ferreira de Castro (Orientadora) Luísa Maria Pimenta Abreu Costa Sousa (Orientadora) Departamento de Engenharia Civil – Prof. Hipólito José Campos de Sousa – Albertino Gonçalves Eng. Rui Miguel Almeida Vieira de Sousa 050501019 Ø Engenharia Civil – Eng. António Eduardo Batista da Costa André Ferreira 050501033 Ø Engenharia Civil Correia de Centro de Informática Prof. Araújo (CICA) Prof. Alexandre Júlio Machado Leite Isabel Pinto 050506026 Engenharia Química Prof. Francisco ØJosé de Oliveira Restivo Doutora Ana Azevedo Marco Fernandes (Formação sobre Relatórios) 050501126 Ø Engenharia Civil Doutor Manuel Firmino (Formação sobre Apresentação Oral) Sousa (Formação sobre Posters) Eng. Carlos. Pedro Oliveira 050509060 Ø Engenharia Informática Tiago Rocha Ø Gestão e Engenharia Industrial 050507030