A modelagem e simulação de processos é uma ferramenta bastante utilizada na Engenharia Química, devido à possibilidade que oferece em prever condições operacionais ou simular equipamentos, sem interferir no sistema operante. A partir da década de 80, coincidindo com a evolução dos microcomputadores e a disponibilização de softwares, surgiram vários trabalhos científicos com o objetivo de simular computacionalmente o comportamento de diversos processos.
Objetivos
- Consolidar um grupo de pesquisa de caráter interdisciplinar em modelagem, simulação e controle de processos, no PET-EQ/UFSCar.
- Incentivar o uso de softwares livres relacionados à engenharia química.
- Capacitar os membros para resolver problemas de simulação e controle de processos através de modelagem numérico-computacional.
- Difundir os conhecimentos adquiridos por meio de aulas ministradas pelo tutor e integrantes do grupo PET-Engenharia Química à comunidade acadêmica.
- Criar e divulgar o Simulador de Fenômenos de Transporte aos docentes do departamento, oportunizando aos alunos a melhor visualização de situações problemas, em aula.
- Despertar o interesse do corpo docente e discente quanto à importância do uso de simulações como forma de prever e analisar resultados, e dessa forma, incentivar difundir o seu uso.
- Elaborar uma apostila didática acerca das simulações realizadas, com os 10 problemas típicos da engenharia química.
- Participação no COBEQ 2012 com o trabalho cujo tema é “Análise numérica de um sistema convecção-transporte”
Resumo
Neste projeto, o objetivo era aprofundar o conhecimento técnico do Software Scilab por meio do estudo de problemas recorrentes na EQ, como controle de variáveis em sistemas como reatores químicos, trocadores de calor ou colunas de destilação. Tais problemas foram desenvolvidos e solucionados por meio de métodos computacionais pelos alunos e pelo professor tutor (Wu). O professor ministrava aulas e contribuía com as dúvidas durante a resolução. Os resultados foram expostos em congressos, como, por exemplo, no XIX Congresso de Iniciação Científica, onde uma simulação de trocador de calor foi apresentada. Além disso, foi elaborada uma apostila com os 10 problemas propostos e solucionados. O projeto durou 4 anos.
Cronologia
2010 e 2011
Inicio e Elaboração de um SoftwareA concretização desta pesquisa proporcionou a elaboração de um software simulador que conta com uma Interface Gráfica de Usuário (IGU), desenvolvido usando apenas o software livre Scilab. Sob constantes atualizações, o simulador objetiva ser uma ferramenta de aprendizagem (inicialmente para os professores do Departamento de Engenharia Química da UFSCar) que facilita a visualização de problemas recorrentes em disciplinas básicas da engenharia química como Fenômenos de Transporte e Análise e Simulação de Processos Químicos.
2012
10 Problemas da Engenharia QuímicaDe forma a amplificar o conhecimento dos alunos quanto aos softwares de simulação, foram selecionados dez problemas típicos que incluem tanques de trocadores de calor em série, colunas de destilação, reatores químicos, leito fluidizado, além de conceitos básicos tais como pressão de vapor, velocidade terminal, volume molar e fator de compressibilidade. Tais conhecimentos foram necessários para a resolução numérica dos sistemas estudados. Conseguiram apenas resolver 7 problemas junto ao tutor.
2013
Continuação e DificuldadesMais dois problemas foram resolvidos, mas as dificuldades com o Software foram um empecilho para a continuação do projeto.
2014
Publicações e CongressoOs resultados foram expostos em congressos, como, por exemplo, no XIX Congresso de Iniciação Científica, onde uma simulação de trocador de calor foi apresentada. Além disso, foi elaborada uma apostila com os 10 problemas propostos e solucionados.