Seminário/Workshop: Simulação multi-física em campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos e plasma (Porto)

INTRODUÇÃO

Atualmente, muitos investigadores e engenheiros analisam os seus modelos numericamente e concebem novos produtos num tempo menor e com um custo mais baixo através da integração de ferramentas de simulação multi-física no seu fluxo de trabalho. Até datas recentes, estas tarefas restringiam-se à construção de modelos numéricos limitados com um único tipo concreto de física (e.g., eletromagnetismo ou transferência de calor). O surgimento da simulação multi-física tem eliminado esta restrição aproximando a modelagem às situações reais que se apresentam nos modelos avançados e na vida real. A simulação multi-física é uma ferramenta muito poderosa que abrange todo o processo de desenvolvimento de análise numérico ou de conceção de produtos, e que combina as capacidades de modelagem de fenómenos eletromagnéticos, químicos, mecânicos e de fluidos, tudo isto simultaneamente numa plataforma unificada.

OBJETIVOS

Na primeira parte do seminário aprenderemos como a ferramenta de simulação por elementos finitos COMSOL Multiphysics pode ser utilizada para simular virtualmente qualquer modelo teórico ou projeto que inclua múltiplos efeitos físicos (e as suas interações) através duma demonstração ao vivo.

O seminário também oferece uma introdução ao Módulo de AC/DC de COMSOL Multiphysics, o qual é usado para simular campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos em aplicações estáticas e de baixa frequência. As aplicações típicas incluem condensadores, indutores, insuladores, bobinas, motores, atuadores e sensores, e conta com ferramentas especialmente concebidas para a extração de parâmetros como os são a resistência, capacidade, indutância, impedância, forças e momentos aplicados. Embora os sistemas simulados possam ser caraterizados principalmente pelo seu comportamento eletromagnético, também podem ser influenciados por outros tipos de física. Os efeitos térmicos, por exemplo, podem mudar as propriedades elétricas dum material, no entanto que as de-flexões eletromecânicas e as vibrações nos geradores devem ser consideradas completamente durante qualquer processo de conceção dos mesmos. O Módulo de AC/DC, que está integrado no entorno COMSOL, permite a incorporação duma ampla gama de efeitos físicos que influem nos modelos eletromagnéticos.

Concluiremos com o Módulo de Plasma, o qual está especialmente concebido para modelar e simular fontes e sistemas de plasma a baixas temperaturas. Os engenheiros e cientistas usam-o para obter uma visão profunda da física das descargas e para estimar o performance de projetos existentes ou potenciais. Os sistemas de plasma são, pela sua natureza, complicados e com um alto grau de não linearidade. Pequenas variações na entrada elétrica ou química no plasma podem resultar em mudanças significativas nas caraterísticas da descarga. Os plasmas de baixa temperatura representam uma combinação de mecânica de fluidos, engenharia de reações, física cinética, transferência de calor, transferência de massa e eletromagnetismo - em outras palavras, um sistema multi-físico muito significativo. O Módulo de Plasma é constituído por um conjunto de interfaces físicas que permitem modelar sistemas que incluem fenómenos como descargas de corrente direta, plasmas acoplados indutivamente e plasmas de micro-ondas.

AGENDA

• 09:45 - 10:00 Registo e entrega da documentação.
• 10:00 - 11:15 Introdução a COMSOL Multiphysics 5.2a. Simulação ao vivo de multi-física.
• 11:15 - 11:30 Pausa - café.
• 11:30 - 12:45 Módulo de AC/DC. Exemplos ao vivo.
• 12:45 - 14:00 Módulo de Plasma. Exemplos ao vivo.

APRESENTADOR

Emilio Ruiz Reina. Universidad de Málaga (UMA).

Emilio Ruiz Reina tem um PhD em Física pela Universidad de Granada e professor universitário no Departamento de Física Aplicada II da Universidad de Málaga, onde leciona em diferentes escolas de engenharia. No campo da nanotecnologia, a investigação sobre as propriedades eletrocinéticos e reológicas de suspensões concentradas de nanopartículas e na obtenção de células alternativas de energia limpa através da troca de salinidade nas bocas de rio. Também atualmente ele está trabalhando em um novo módulos solares fotovoltaicos avançados sob várias condições meteorológicas e ambientais caracterização térmica.
Dentro de suas tarefas regulares de investigação utiliza amplamente COMSOL Multiphysics para diferentes tipos de simulações numéricas.

REQUISITOS

O seminário/workshop não tem custo nenhum e está dirigido à toda a comunidade FEUP: funcionários, investigadores, professores, estudantes e demais com interesse pela simulação de multi-física com elementos finitos.

Devido ao caráter prático do workshop, devem trazer um portátil com o COMSOL instalado. Uma licença temporal de 15 dias do software será fornecida pelo apresentador durante o workshop.